【摘要】：針對傳統(tǒng)宏觀力學(xué)研究涂層的局限性,開展了基于Hertz理論的等離子噴涂Fe Cr BSi涂層有限元數(shù)值模擬研究,得到了涂層表面在不同載荷和摩擦力作用下,涂層主應(yīng)力與剪切應(yīng)力的分布特征。分析結(jié)果表明:主應(yīng)力是接觸疲勞失效的臨界應(yīng)力,而剪切應(yīng)力則導(dǎo)致涂層在微缺陷處在較短的時間內(nèi)誘發(fā)萌生微裂紋,不同主應(yīng)力與剪切應(yīng)力的協(xié)同作用使得涂層失效模式呈現(xiàn)多元化,應(yīng)力是涂層失效的主要驅(qū)動力。摩擦系數(shù)的增加導(dǎo)致剪切應(yīng)力急劇增加,剪切應(yīng)力造成涂層表面的塑性流動。當(dāng)塑性流動超過材料的變形極限時,造成表面材料開裂,在循環(huán)作用下最終形成裂紋。同時摩擦系數(shù)的增加加大了涂層與對摩軸承直接接觸相互損傷的可能性。
[Abstract]:Aiming at the limitation of traditional macroscopic mechanical research on coating, the finite element numerical simulation of plasma sprayed Fe Cr BSi coating based on Hertz theory was carried out, and the surface of the coating was obtained under different loads and friction forces. The distribution of principal stress and shear stress of coating. The results show that the principal stress is the critical stress of contact fatigue failure, while the shear stress leads to the initiation of microcracks in the coating within a relatively short time. The synergistic effect of different principal stress and shear stress makes the failure mode of coating multiplex, and stress is the main driving force of coating failure. The increase of friction coefficient leads to a sharp increase in shear stress, which results in plastic flow on the coating surface. When the plastic flow exceeds the deformation limit of the material, it causes the surface material to crack and finally forms a crack under the cyclic action. At the same time, the increase of friction coefficient increases the possibility of direct contact damage between coating and friction bearing.
【作者單位】： 燕山大學(xué);裝甲兵工程學(xué)院裝備再制造技術(shù)國防科技重點實驗室;
【基金】：國家杰出青年科學(xué)基金(51125023) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(“973”計劃)(2011CB013405) 國家自然科學(xué)基金面上項目(51275526)
【分類號】：TG174.4

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本文編號：2340166