2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、熱障涂層(Thermal Barrier Coatings,簡(jiǎn)稱TBCs)是一種絕熱陶瓷涂層,已成功應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片,以提高渦輪葉片的服役溫度和耐腐蝕性能。然而,TBCs結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在惡劣的服役環(huán)境下會(huì)發(fā)生脫落和失效,這不但影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)效率,而且嚴(yán)重威脅航空發(fā)動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。為預(yù)防上述情況發(fā)生,復(fù)阻抗譜檢測(cè)(Impedance Spectroscopy,簡(jiǎn)稱IS)作為一種無(wú)損檢測(cè)方法已被應(yīng)用于熱障涂層的結(jié)構(gòu)檢測(cè)和壽命預(yù)測(cè)中。盡

2、管如此,復(fù)阻抗譜檢測(cè)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱障涂層中的應(yīng)用還存在以下兩個(gè)問(wèn)題:1.對(duì)復(fù)阻抗譜結(jié)果的分析缺乏穩(wěn)定可靠的研究工具。2.實(shí)驗(yàn)中采用的非對(duì)稱電極對(duì)復(fù)阻抗譜檢測(cè)結(jié)果的影響不明確。因此,本文引入有限元法對(duì)熱障涂層的復(fù)阻抗譜檢測(cè)進(jìn)行模擬分析,進(jìn)一步研究復(fù)阻抗譜測(cè)量環(huán)境和TBCs結(jié)構(gòu)變化對(duì)熱障涂層復(fù)阻抗譜測(cè)量結(jié)果的影響。主要研究?jī)?nèi)容及所得結(jié)果如下:
  1.根據(jù)有限元結(jié)果、實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果以及復(fù)阻抗譜理論,詳細(xì)地分析測(cè)量電壓、測(cè)量溫度以及測(cè)量電

3、極大小對(duì)TBCs復(fù)阻抗譜的影響。此外,對(duì)復(fù)阻抗譜進(jìn)行等效電路擬合,得到Y(jié)SZ和TGO的測(cè)量厚度。最后,綜合測(cè)量電壓、測(cè)量溫度以及測(cè)量電極大小的影響,確定TBCs復(fù)阻抗譜最佳的測(cè)量電壓為1 V,測(cè)量溫度為400℃,測(cè)量所用的Pt電極直徑為3~5 mm。
  2.根據(jù)有限元結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及復(fù)阻抗譜理論,分析YSZ、TGO厚度和電導(dǎo)率對(duì)TBCs復(fù)阻抗譜檢測(cè)的影響。通過(guò)比較測(cè)量厚度與模型所設(shè)厚度,確定檢測(cè)的大致誤差,結(jié)果表明:在根據(jù)復(fù)阻抗

4、譜計(jì)算YSZ和TGO厚度時(shí),不應(yīng)直接采用 Pt電極面積作為測(cè)量區(qū)域面積,而應(yīng)選取比 Pt電極面積大的值。如當(dāng) Pt電極直徑為3 mm時(shí),用于計(jì)算YSZ厚度的測(cè)量區(qū)域面積取值應(yīng)比Pt電極面積大10%,此時(shí)得到的結(jié)果測(cè)量誤差更小。同理,對(duì)于計(jì)算TGO厚度,測(cè)量區(qū)域面積取值則應(yīng)比Pt電極面積大60%。
  3.采用COMSOL軟件模擬TBCs復(fù)阻抗譜測(cè)量過(guò)程,同時(shí)分析不同條件下TBCs的復(fù)阻抗譜及其內(nèi)部的電場(chǎng)分布。結(jié)果表明:非對(duì)稱電極的

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