涂层与基体界面结合强度测定模型的有限元模拟

吉林大学学报(工学版)

涂层与基体界面结合强度测定模型的有限元模拟

崔学军，程平，张海涛，金为群，王洪艳

吉林大学化学学院，长春 130012

收稿日期:2006-04-04 修回日期:2006-07-09 出版日期:2007-03-01 发布日期:2007-03-01
通讯作者: 王洪艳

Finite element simulation of a test model for interface bonding
strength between coating and substrate

Cui Xue-jun，Cheng Ping，Zhang Hai-tao，Jin Wei-qun，Wang Hong-yan

College of Chemistry, Jilin University, Changchun 130012, China

Received:2006-04-04 Revised:2006-07-09 Online:2007-03-01 Published:2007-03-01
Contact: Wang Hong-yan

摘要/Abstract

摘要： 采用有限元法对涂层与基体界面结合强度进行了力学模拟，并对试验模型提出了改进。通过对涂层与基体界面最大剪切应力和最大法向应力的分析，比较了模型中不同基体台阶深度、涂层尺寸对界面结合强度的影响。确定了最佳模型，使模拟过程中最大法向应力明显降低，能够更好地体现不同体系剪切应力的变化，并在最佳模型下研究了不同涂层和基体材料相互作用的界面结合强度。

关键词: 复合材料, 有限元, 涂层, 界面结合强度, 最大剪切应力, 最大法向应力

Abstract:

The mechanics evaluation of bonding strength between coating and substrate was performed with finite element method (FEM), and an improved test model was proposed. The maximum shear stress and the maximum tensile stress on the coating and substrate interface were analyzed. The influences of the step depth of model，dimensions of coating and the material properties of coating and substrate on the interface bonding strength of coatingsubstrate were compared and an optimum model was selected. The maximum tensile stress was obviously decreased in this model, and then the change of shear stress in different systems can be distinctly shown. Subsequently, the interface bonding strength in different systems was investigated.

Key words: composite material, finite element, coating, interface bonding strength, maximum shear stress, maximum tensile stress

中图分类号:

TB301

崔学军，程平，张海涛，金为群，王洪艳 . 涂层与基体界面结合强度测定模型的有限元模拟[J]. 吉林大学学报(工学版), 2007, 37(02): 357-0361.

Cui Xue-jun，Cheng Ping，Zhang Hai-tao，Jin Wei-qun，Wang Hong-yan . Finite element simulation of a test model for interface bonding
strength between coating and substrate
[J]. 吉林大学学报(工学版), 2007, 37(02): 357-0361.

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