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SIMPLE FORMULAS FOR THERMOELASTIC STRESSES IN TBC COATINGS

机译：TBC涂层热弹性应力的简单公式

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摘要

Thin coatings on metallic substrates are extensively used in mechanical, aerospace, microelectronic, optical, and medical applications. Coatings affect the surface properties of the system, while bulk properties and strength primarily depend on the substrate. In coated components subjected to thermal cycling, differences in physical properties and chemical nature between constituent parts of coating and substrate can cause thermal stresses, atomic diffusion, and chemical interactions, which decrease high-temperature stability and actual strength of the system. In this article, the micro-structure of a thermal barrier coating is briefly described; then, the temperature field inside the coating is calculated from a transient or a steady periodic state analysis; hence, thermomechanical stresses are analytically determined for a double-layer system with planar or axisymmetric geometry. The present analysis leads to new formulas with which temperature and stress fields can be calculated.
机译：金属基材上的薄涂层广泛用于机械，航空，微电子，光学和医疗应用。涂层会影响系统的表面性能，而整体性能和强度则主要取决于基材。在经历热循环的涂层部件中，涂层和基材的组成部分之间的物理性质和化学性质的差异会引起热应力，原子扩散和化学相互作用，从而降低高温稳定性和系统的实际强度。在本文中，简要介绍了隔热涂层的微观结构。然后，通过瞬态或稳态周期性分析来计算涂层内部的温度场；因此，对于具有平面或轴对称几何形状的双层系统，可以通过分析确定热机械应力。本分析得出了可以计算温度和应力场的新公式。

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