在制备过程中热障涂层系统应力场有限元分析

采用有限元软件ABAQUS建立了非齐边三层平板结构热障涂层模型，并模拟了在制备过程中其残余应力的分布情况，主要讨论了沉积温度、陶瓷层厚度对其残余应力场分布的影响.计算表明：沉积温度越高，陶瓷层厚度越厚，容易造成陶瓷层端部应力分布不均匀区域变大，同时对基底应力场不均匀分布影响区域也越深；在不同的陶瓷层厚度和沉积温度条件下，陶瓷层和过渡层均处于压应力状态，其数值分别在-50 ~ -300 MPa和-30~-140 MPa范围内，而基底则处于拉应力状态，其值变化在5 ~ 55 MPa范围内；陶瓷层与过度层界面剪切残余应力呈双曲正弦分布，且在界面中间剪切残余应力的值接近于零.这些模拟结果将进一步完善解析解所预测的残余应力场分布情况，为后期采用拉伸法研究热障涂层系统界面结合性能时提供重要的应力分析基础.