高温氧化对EB-PVD热障涂层内部应力场分布影响的数值模拟

摘要：

针对电子束物理气相沉积(EB PVD)热障涂层(TBCs)复杂结构的特点,选用Walker黏塑性本构模型实现对其高温力学行为的准确描述.选择具有叶片曲率特征的圆管试样,并借鉴实际发动机载荷特征进行数值分析.重点考虑EB-PVD热障涂层界面的形状以及热生长氧化层(TGO)厚度变化对应力场的影响.计算结果表明,直线型界面对EB-PVD热障涂层结构的应力场改变不大,而余弦界面对EB-PVD热障涂层的应力场改变的幅度可达2倍之多;热生长氧化层的出现导致陶瓷层界面处的应力绝对值增加;无论是循环至最高温度1050℃还是冷却到100℃时,界面波谷始终受径向压应力,此处不易形成损伤,而波峰处的应力比较大,且其应力状态是损伤容易形成的部位,可以认为是陶瓷层失效与破坏的危险点.

关键词：热障涂层、热生长氧化层、界面、应力场、电子束物理气相沉积

所属期刊栏目：29

分类号：V231.91(航空发动机（推进系统）)

在线出版日期：2014-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1520-1526