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考虑微观结构的硬涂层弹性模量多尺度仿真与辨识方法

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摘要

涂层弹性模量是反应涂层机械性能的一个特别重要的参数.本文针对YSZ涂层,通过分析研究其扫描电镜图像,以数值计算的方法得到其孔隙率和裂纹密度.然后基于有限元分析软件ABAQUS建立出涂层微观结构的2D模型,进行加载求解.根据计算的应力-应变关系得到其弹性模量,并与实验结果及理论公式计算结果进行对比,取得了一致的结果.在此基础上对涂层微观结构进行了简化,建立出统一的规则形孔和裂纹,加载计算后进行结果对比.结果表明,采用本文所示的模拟方法，可以根据涂层SEM电镜图上微观结构的分布模拟并计算得到涂层的弹性模量值，与实验所得结果吻合。通过给定的参数模拟了理想、规则的微观结构的弹性模量，得到的结果与测量值吻合。并且发现同一孔隙率下孔数越多计算的弹性模量与测量值越接近。

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来源
《第十一届全国随机振动理论与应用学术会议》|2015年|1-7|共7页
会议地点北京
作者
Yingdan Yu; 俞迎丹; Jingyu Zhai; 翟敬宇; Yugang Chen; 陈玉刚; Qingkai Han; 韩清凯;
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作者单位

中国振动工程学会;

中国力学学会;

中国航空学会;

中国机械工程学会;

中国宇航学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类金属表面防护技术;
关键词
涂层结构; 弹性模量; 微观结构; 孔隙率;

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