热载荷下热障涂层表面裂纹-界面裂纹的相互作用

摘要：

针对热障涂层在热循环载荷下陶瓷层表面和氧化层/黏结层界面形成裂纹而导致涂层失效的问题,采用扩展有限元和内聚力单元建立陶瓷层表面裂纹与氧化层/黏结层界面裂纹相互作用的有限元模型,得到不同裂纹附近应力分布和开裂程度,分析了这2种裂纹之间的相互影响,结果表明:表面裂纹对界面裂纹影响较大,而界面裂纹对表面裂纹影响较小;氧化层几何参数以及材料参数对2种裂纹演变的影响研究结果表明:氧化层正弦幅值和厚度主要影响界面裂纹,在热载荷下,氧化层越粗糙,界面裂纹扩展速度越快.黏结层弹性模量主要影响界面裂纹扩展程度,而陶瓷层弹性模量主要影响表面裂纹扩展程度,对界面裂纹间接地产生较大影响.

关键词：热障涂层、裂纹扩展、内聚力单元、扩展有限元、航空发动机

所属期刊栏目：47

分类号：V231.91(航空发动机（推进系统）)

在线出版日期：2021-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：96-102