基于ANSYS的硬質涂層界面應力場分析與試驗研究.pdf

1、本文研究的主要內容和目標是針對球形壓頭和柱形壓頭作用下多種單層硬質涂層和多層硬質涂層的表面和膜基結合面上的接觸應力，基于大型有限元軟件ANSYS建立接觸模型進行有限元分析，詳細探討不同彈性模量比、泊松比、摩擦系數μ及厚度比等參數對涂層基體接觸應力場分布的影響，為硬質涂層的正確優(yōu)化設計提供理論指導。
　　為了給仿真模擬計算提供依據，對DLC、TiAlN、TiN、CrN薄膜進行了結合力測量實驗和摩擦磨損實驗，隨著涂層的彈性模量的增大，

2、膜基結合力也隨之增大；在涂層表面與壓頭接觸時，各自涂層的穩(wěn)態(tài)摩擦力大小是CrN>TiN>DLC>TiAlN，這為之后的仿真模擬計算提供了有力依據。
　　對單層涂層結合強度測試模型進行有限元設計及分析，得到在柱壓頭和球壓頭作用下彈性模量、泊松比、摩擦系數對涂層結構表面和膜基接觸面上切應力和壓應力的影響趨勢；并將模擬計算結果與實驗所得數據進行了對比，驗證了其可信性。
　　對雙層涂層結合強度測試模型進行有限元設計及分析，得到在球壓