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流-固-热多工况耦合作用下梯度复合涂层应力分布仿真分析
被引量：
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1
作者
方
博石
杨文明
陈皓生
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期146-153,共8页
针对复合涂层的现有仿真方法多基于单一物理场的影响,不能反映多物理场耦合作用等实际工况下的力学性能。以航空发动机附件机匣的典型工况环境为背景,建立描述流-固-热耦合作用下梯度复合涂层各物理参数变化的数学模型,计算涂层不同分...
针对复合涂层的现有仿真方法多基于单一物理场的影响,不能反映多物理场耦合作用等实际工况下的力学性能。以航空发动机附件机匣的典型工况环境为背景,建立描述流-固-热耦合作用下梯度复合涂层各物理参数变化的数学模型,计算涂层不同分布方式下其内部的von Mises应力分布。结果表明,过渡层材料组分的渐变方式对涂层热应变和层内von Mises应力分布有较大影响,以航空发动机附件机匣中某型花键副为例,在施加实际工况下的载荷和温度条件后,温度场引起的热应力较载荷-润滑引起的应力更大,在润滑、热场和载荷的耦合作用下,三种分布方式的涂层最大应力均位于表层,随梯度的增大逐渐向基体扩散;梯度增大的过渡方式在涂层内可以获得最小的最大vonMises应力。在所关注的温度范围内,与梯度减小的过渡方式相比,使用梯度增大的过渡方式可使最大vonMises应力减小14.5%。所建立的仿真方法可模拟近似实际工况,研究结果可用于指导梯度复合涂层的设计和制备。
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关键词
复合涂层
梯度复合涂层
流-固-热耦合
力学性能
下载PDF
职称材料
题名
流-固-热多工况耦合作用下梯度复合涂层应力分布仿真分析
被引量：
1
1
作者
方
博石
杨文明
陈皓生
机构
北京科技大学机械工程学院
清华大学机械工程系
出处
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期146-153,共8页
基金
国家科技重大专项(2019-VII-0015-0155)
国家自然科学基金(52005033)资助项目。
文摘
针对复合涂层的现有仿真方法多基于单一物理场的影响,不能反映多物理场耦合作用等实际工况下的力学性能。以航空发动机附件机匣的典型工况环境为背景,建立描述流-固-热耦合作用下梯度复合涂层各物理参数变化的数学模型,计算涂层不同分布方式下其内部的von Mises应力分布。结果表明,过渡层材料组分的渐变方式对涂层热应变和层内von Mises应力分布有较大影响,以航空发动机附件机匣中某型花键副为例,在施加实际工况下的载荷和温度条件后,温度场引起的热应力较载荷-润滑引起的应力更大,在润滑、热场和载荷的耦合作用下,三种分布方式的涂层最大应力均位于表层,随梯度的增大逐渐向基体扩散;梯度增大的过渡方式在涂层内可以获得最小的最大vonMises应力。在所关注的温度范围内,与梯度减小的过渡方式相比,使用梯度增大的过渡方式可使最大vonMises应力减小14.5%。所建立的仿真方法可模拟近似实际工况,研究结果可用于指导梯度复合涂层的设计和制备。
关键词
复合涂层
梯度复合涂层
流-固-热耦合
力学性能
Keywords
composite coatings
gradient composite coatings
fluid-solid-thermo coupling
mechanical property
分类号
TB12 [理学—工程力学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
流-固-热多工况耦合作用下梯度复合涂层应力分布仿真分析
方
博石
杨文明
陈皓生
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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