仿真热障涂层

采用离散元模拟研究不同厚度热障涂层在四点弯曲下的开裂与分层行为，为失效分析提供理论依据。

Li, Yafeng · Yulin, Sun · Jiarui, Li · Jian, Zhang · Hongfei, Gao · Rongzhen, Wang · Zhang, Jing

Journal of Engineering Materials and Technology, Transactions of the ASME 2025

技术优势

能模拟微观断裂

离散元方法可以直接追踪颗粒接触状态和裂纹萌生扩展，揭示实验难以观测的细节。

可定量分层损伤

模型能计算不同厚度涂层界面处的分层损伤演化速率，发现厚涂层分层更快，为寿命评估提供指标。

能定位失效阶段

通过分析载荷-位移曲线和声发射计数，可以对应不同载荷阶段与涂层损伤的演化关系。

应用场景

• 热障涂层：用模型评估涂层厚度和微观结构对断裂行为的影响，优化配方和工艺。
• 航空发动机热防护：在交付前预判涂层在弯曲载荷下的开裂风险，避免发动机热端部件失效。
• 涂层失效分析：根据模拟结果区分涂层开裂和界面分层模式，辅助失效诊断。