粘着接触下硬质涂层/韧性基底系统界面分层的有限元分析

建立了球形压头与弹性涂层/弹塑性基底系统间粘着接触的有限元模型,采用满足Lennard-Jones力定律的非线性轴向连接器来模拟压头与涂层间的表面粘附作用,并由内聚力模型来模拟涂层/基底的界面分层。研究了不同粘着功下,表面间的粘附作用对界面分层的影响。结果表明,增大粘着功会促使界面分层的产生。对于产生分层的曲线,卸载响应由五个连续阶段组成:弹性恢复、界面损伤起始(开裂)、界面损伤扩展(分层)、涂层弹性弯曲以及表面突然分离(jump-out)。