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聚合物表面空间环境防护涂层热应力分析方法研究进展
1
作者
徐梦芸
张锦麟
+6 位作者
马佳玉
唐登航
许文彬
王亮
谷红宇
章俞之
宋力昕
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期115-136,共22页
柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。...
柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。对于涂层应力的分析方法,主要可以分为基于试验测量以及基于数值仿真的有限元分析方法两类。梳理目前常见的试验测量方法,分析有损法和无损法试验测量的应用,整理归纳基于数值仿真的有限元分析方法的原理以及相关应用,比较不同方法的优缺点,总结其局限性以及应用前景。不同应力测试分析方法在材料的服役寿命和失效形式预测中发挥了重要作用,但传统的机械有损测量方法难对应力情况进行实时监测,近年来发展起来的无损法也存在一定的应用局限性,有限元模拟具有实时、全面的应力测量优点,但是与实际涂层模型具有一定的差距。基于目前试验方法与有限元仿真各自的局限性,提出将有限元仿真与试验表征结合成为进一步指导涂层设计的有效方法,有望有效预测涂层失效机制,优化涂层材料制备工艺,开发具有低应力结构的涂层材料,为聚合物表面用关键涂层材料的轻量化发展和长期可靠服役提供技术支撑。
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关键词
聚合物材料
空间环境防护涂层
热应力
应力分析方法
有限元模拟
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职称材料
题名
聚合物表面空间环境防护涂层热应力分析方法研究进展
1
作者
徐梦芸
张锦麟
马佳玉
唐登航
许文彬
王亮
谷红宇
章俞之
宋力昕
机构
中国科学院上海硅酸盐研究所特种无机涂层重点实验室
中国科学院大学材料与光电研究中心
上海宇航系统工程研究所
中国科学院上海硅酸盐研究所集成计算材料研究中心
出处
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期115-136,共22页
基金
国家自然科学基金(51802332,U22B20128)
中国科学院青年创新促进会人才项目(2022248)
国防基础科研计划(JCKY2020130B006)。
文摘
柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。对于涂层应力的分析方法,主要可以分为基于试验测量以及基于数值仿真的有限元分析方法两类。梳理目前常见的试验测量方法,分析有损法和无损法试验测量的应用,整理归纳基于数值仿真的有限元分析方法的原理以及相关应用,比较不同方法的优缺点,总结其局限性以及应用前景。不同应力测试分析方法在材料的服役寿命和失效形式预测中发挥了重要作用,但传统的机械有损测量方法难对应力情况进行实时监测,近年来发展起来的无损法也存在一定的应用局限性,有限元模拟具有实时、全面的应力测量优点,但是与实际涂层模型具有一定的差距。基于目前试验方法与有限元仿真各自的局限性,提出将有限元仿真与试验表征结合成为进一步指导涂层设计的有效方法,有望有效预测涂层失效机制,优化涂层材料制备工艺,开发具有低应力结构的涂层材料,为聚合物表面用关键涂层材料的轻量化发展和长期可靠服役提供技术支撑。
关键词
聚合物材料
空间环境防护涂层
热应力
应力分析方法
有限元模拟
Keywords
polymer materials,protective coating in space
thermal stress
stress analysis method
finite element simulation
分类号
V259 [一般工业技术—材料科学与工程]
TG174 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
聚合物表面空间环境防护涂层热应力分析方法研究进展
徐梦芸
张锦麟
马佳玉
唐登航
许文彬
王亮
谷红宇
章俞之
宋力昕
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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