陶瓷耐磨硬涂層微動(dòng)接觸應(yīng)力有限元分析.pdf

1、一般來(lái)說(shuō)接觸區(qū)域的彈塑性應(yīng)力狀態(tài)是疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展的主要控制因素。對(duì)于硬質(zhì)涂層，當(dāng)承載時(shí)基體與涂層的變形差異較大，容易在涂層/基體界面形成裂紋，并導(dǎo)致涂層的快速剝落。因此，硬涂層/基體系統(tǒng)的微動(dòng)疲勞失效和破壞往往與涂層表面及界面最大接觸應(yīng)力(最大拉應(yīng)力，最大剪應(yīng)力，Von Mises應(yīng)力)密切相關(guān)。本課題針對(duì)球形壓頭和柱形壓頭作用下陶瓷耐磨硬涂層在微動(dòng)接觸條件下的接觸應(yīng)力，基于大型有限元軟件ADINA，建立接觸模型進(jìn)行有限元分析，詳細(xì)

2、探討不同摩擦系數(shù)μ，彈性摸量比及涂層厚度比等參數(shù)對(duì)涂層/基體接觸應(yīng)力分布的影響。為微動(dòng)條件下硬涂層設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。 本課題的主要研究?jī)?nèi)容如下：1)陶瓷耐磨硬涂層/基體特征分析；2)球壓頭及柱壓頭作用涂層/基體系統(tǒng)的接觸應(yīng)力分析及有限元建模；3)基于ADINA軟件平臺(tái)，分別對(duì)球形、圓柱形壓頭單涂層/基體系統(tǒng)正接觸，圓柱形壓頭微動(dòng)接觸及雙涂層(中間層)微動(dòng)接觸條件下接觸應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行有限元計(jì)算，詳細(xì)分析了材料特性(彈性摸量比)涂層厚度