热障涂层皱曲现象的数值模拟研究

对装机使用后的热障涂层叶片进行观察,发现电子束物理气相沉积涂层和等离子喷涂涂层表面均出现皱曲,不同于通常意义上的陶瓷层/粘接层界面皱曲。为了解释这种皱曲伴生的涂层断裂以及与皱曲特征参数的关系,利用ANSYS进行了数值模拟,表明皱曲波长对涂层断裂位置产生影响。短波长时面层凹陷处等效应力更大,属危险点。长波长时面层凸起处应力更大,在面层/底层界面处属危险点。

EB-PVD热障涂层皱曲问题研究进展

热障涂层皱曲是指在高温循环载荷下陶瓷表层/粘结层界面甚至陶瓷层表面发生的凸起或凹陷现象。综合国内外最新的有关皱曲现象的报道,系统地介绍了电子束物理气相沉积(EB-PVD)热障涂层皱曲行为。综述了皱曲的特点、研究历史和研究进展,从微观机理、研究方法和皱曲对涂层性能影响3个方面进行了分析,指出了可行的研究发展方向。

柱形件在边角受压下的三向起皱行为

塑性失稳、分叉引起的起皱是材料加工和成形工艺中的常见现象,起皱的出现将影响零部件的成形质量和性能。已有的工作主要集中在一维和二维的起皱行为,为对开模挤压成形初期以及某些低刚度零件的装配过程中出现的三向起皱现象有更深的认识,设计一种通过改变锥模角度以获得皱曲特征的试验方案,得到局部应力集中下的三向皱曲形貌,描述各个方向起皱的特点,系统地分析锥模角度和试样晶粒大小对皱曲的影响。结果表明:柱面凸起高度、凸起距离和起皱波延伸距离随挤压角度的增大而增大;端面凸起高度和起皱波长、延伸距离均随着挤压角度的增大先增加后减小,凸起距离随角度增大单调减小;波长越长时对应起皱延伸越远;试样表面层晶粒越大,起皱波长和延伸距离越大,起皱形貌越明显。