利用有限元分析软件中的UMAT子程序,开发了一种新的数值模拟方法来研究热障涂层的位移不稳定性.它可以模拟TGO的实际增长情况,并且可以开放给工程人员进行更多更好的后续分析.对于热障涂层位移不稳定性的研究先是通过实验观察得到TGO的应力以及位移情况.然后利用有限元仿真分析得到其数值模拟结果,所用到的有限元模型是针对较小的TGO厚度(小于1μm),并且将数值模拟结果与目前公认的Karlsson的结果以及实验观察结果作对比.结果表明,TGO的最终变形以及应力分布与Karlsson的分析结果具有相当不错的吻合程度,证明了该数值模拟方案的正确性和有效性,为后续的工作特别是热障涂层系统失效的分析提供了很好的工程参考价值.
参考文献
[1] | 华佳捷,张丽鹏,刘紫微,王墉哲,林初城,曾毅,郑学斌.热障涂层失效机理研究进展[J].无机材料学报,2012(07):680-686. |
[2] | 韩志勇,张华,王志平.热障涂层残余应力的拉曼光谱测量及数值分析[J].航空学报,2012(02):369-374. |
[3] | Balint DS;Xu T;Hutchinson JW;Evans AG .Influence of bond coat thickness on the cyclic rumpling of thermally grown oxides[J].Acta materialia,2006(7):1815-1820. |
[4] | 李振军,吴惠云.基体条件对Sm2Zr2O7/YSZ双陶瓷层热障涂层界面残余热应力的影响[J].中国陶瓷,2012(06):21-26. |
[5] | 王峰会,王勇军,吴应喜.热障涂层高温氧化生长应力预测[J].稀有金属材料与工程,2010(12):2122-2126. |
[6] | Ambrico J M;Begley M R;Jordan E H .Stress and shape evolution of irregularities in oxides films on elastic-plastic susbtrates due to thermal cycling and film growth[J].ACTA MATERIALIA,2001,49(1):577. |
[7] | Karlsson AM.;Hutchinson JW.;Evans AG. .A fundamental model of cyclic instabilities in thermal barrier systems[J].Journal of the Mechanics and Physics of Solids,2002(8):1565-1589. |
[8] | A.M. KARLSSON;A. G. EVANS .A NUMERICAL MODEL FOR THE CYCLIC INSTABILITY OF THERMALLY GROWN OXIDES IN THERMAL BARRIER SYSTEMS[J].Acta materialia,2001(10):1793-1804. |
[9] | Karlsson AM.;Hutchinson JW.;Evans AG. .The displacement of the thermally grown oxide in thermal barrier systems upon temperature cycling[J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,2003(1/2):244-257. |
上一张
下一张
上一张
下一张
计量
- 下载量()
- 访问量()
文章评分
- 您的评分:
-
10%
-
20%
-
30%
-
40%
-
50%