【技术实现步骤摘要】
一种以Al2O3陶瓷为强化相的金属陶瓷复合涂层喷涂沉积行为的数值模拟方法
[0001]本专利技术涉及涂层喷涂沉积计算机辅助设计
，具体而言，涉及一种以Al2O3陶瓷为强化相的金属陶瓷复合涂层喷涂沉积行为的数值模拟方法。
技术介绍
[0002]现阶段冷喷涂常使用作为喷涂材料的有铝、钛、铜、镁等，往往因其单一材料做涂层例如纯铝涂层具有硬度低，耐磨性低等缺点，所以需要在其中掺杂一定的陶瓷颗粒以改善纯铝涂层的性能。
[0003]现很多学者通过数值模拟软件对喷涂过程中沉积粒子的变形行为进行了研究模拟，杨诗意等人对镶嵌粒子周围应变场进行了数值模拟研究，通过使用Lsdyna模拟软件模拟粒子嵌入过程中的应变场，分析因粒子塑性变形改变的等效塑性应变场而得出粒子的塑性变形促使粒子与基体表面的结合，然而因其用于描述粒子撞击的实验模型不能代表实际当中多粒子喷涂状况，且忽略了粒子撞击过程中周围温度场变化对粒子沉积行为的影响，所以其含有一定的片面性。也有学者经过实验模拟介绍了陶瓷颗粒在低速撞击过程中的变形过程，因选择的实验方法导致陶瓷颗粒...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种以Al2O3陶瓷为强化相的金属陶瓷复合涂层喷涂沉积行为的数值模拟方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、根据金属涂层中金属颗粒的结构特征，构建金属颗粒与基板的三维模型；步骤二、将三维模型导入ansys软件中，通过Johnson
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Cook本构模型，分别设置金属颗粒和基板的材质属性和物理参数；设置对称面属性，最后设置金属颗粒之间及金属颗粒与基板之间的相互作用参数，然后设置边界条件，且对颗粒和基板进行网格划分；得到金属颗粒和基板的本构模型；设置撞击时间和初始速度，进行求解得到K文件；步骤三、将得到的K文件导入Lsdyna软件，通过Johnson Holmquist 2本构模型，将部分金属粒子的物理参数修改为氧化铝的物理参数，设置初始速度和温度；步骤四、将修改后的K文件提交至求解器中，调节解的控制参数，输出颗粒的塑性应变结果，颗粒撞击过程温度变化云图和陶瓷颗粒的损伤程度结果；步骤五、对输出的结果进行分析，指导实践中的喷涂操作。2.根据权利要求1所述的一种以Al2O3陶瓷为强化相的金属陶瓷复合涂层喷涂沉积行为的数值模拟方法，其特征在于所述步骤一中采用solidwork构建金属颗粒与基板的三维模型。3.根据权利要求2所述的一种以Al2O3陶瓷为强化相的金属陶瓷复合涂层喷涂沉积行为的数值模拟方法，其特征在于所述金属颗粒与基板的三维模型具体为由15个半球形颗粒与1个长方体基体组成，15个半球形颗粒按4个、5个、6个的排列方式从上到下依次累加；其中颗粒直径为20μm，基板长度、厚度和高度分别为颗粒直径的10倍、5倍和5倍。4.根据权利要求3所述的一种以Al2O3陶瓷为强化相的金属陶瓷复合涂层喷涂沉积行为的数值模拟方法，其特征在于...
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