一种分析涂层残余应力的方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种分析涂层残余应力的方法及装置。假设涂层存在热膨胀产生的残余应力，建立有限元分析模型，使有限元分析模型处理结果接近试样的实际变形轮廓数据，获取与所述残余应力对应的热膨胀系数，再建立实际厚度模型，代入热膨胀系数，计算涂层界面残余应力。基于有限元分析模型和热膨胀假设，使结果清晰、准确，且操作方便无需射线，在降低成本的同时实现了涂层界面残余应力的高精度分析。时实现了涂层界面残余应力的高精度分析。时实现了涂层界面残余应力的高精度分析。

【技术实现步骤摘要】
一种分析涂层残余应力的方法及装置


[0001]本申请涉及涂层材料
，特别涉及一种分析涂层残余应力的方法及装置。

技术介绍

[0002]一些复合材料因具有硬度高、耐磨、耐腐性好的特点，而被广泛应用，常见的复合材料往往作为耐磨涂层在冶金、航空等领域应用。在复合材料涂层制备过程中，基体热膨胀系数的差异会导致冷却后涂层界面产生残余应力，而残余应力对涂层的拉伸性能和疲劳性能会产生很大的影响，故在实验中需要精确分析复合材料涂层的残余应力。
[0003]现有技术中，目前有多种分析残余应力的方法，例如X射线衍射法、中子衍射法、化学腐蚀法等。其中，X射线衍射法只能测量材料表面基体中的应力，并不完全等同于涂层界面残余应力，中子衍射法测量准确但成本较高，化学腐蚀法则需利用显微镜的聚焦距离测量长度，误差较大。因此，如何高精度、低成本的分析涂层界面残余应力成为了亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]基于上述问题，本申请提供了一种分析涂层残余应力的方法及装置，以高精度、低成本的分析涂层界面残余应力。
[0005]本申请公开了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分析涂层残余应力的方法，其特征在于，包括：获取试样表面的变形轮廓数据；所述试样包括基体和基体表面所覆盖的涂层；建立有限元分析模型，使所述有限元分析模型的处理结果拟合所述变形轮廓数据；通过所述有限元分析模型获得所述涂层的热膨胀系数；将所述热膨胀系数代入所述试样的实际厚度模型，获得所述涂层的残余应力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立有限元分析模型，使所述有限元分析模型的处理结果拟合所述变形轮廓数据，包括：基于涂层弹性模量预设值、涂层泊松比预设值、基体弹性模量预设值和基体泊松比预设值建立所述有限元分析模型；将所述涂层等分为预设厚度的多层；将一组热膨胀系数假设值分别赋予所述涂层的每一层；通过迭代调整所述一组热膨胀系数假设值，使所述有限元分析模型的处理结果的轮廓数据与所述变形轮廓数据一致。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述有限元分析模型获得所述涂层的热膨胀系数，包括：获取与所述变形轮廓数据一致的所述有限元分析模型的处理结果的轮廓数据；基于所述轮廓数据迭代计算得到热膨胀系数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取试样表面的变形轮廓数据，包括：将所述变形轮廓数据的中部数据作为零点，将两端数据进行归一化处理，构建所述变形轮廓数据曲线，得到试样两端的变形最大值和轮廓变形规律。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，在所述获取试样表面的变形轮廓数据前，所述方法还包括：基于存在残余应力的带涂层构件获取预设体积的试样。6.一种分析涂层残余应力的装置，其特征在于，包括：变形轮廓数据获取单元、有限元分析模型建立单元、热膨胀系数获取单元和残...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春江，陈贺贺，姜涛，刘昌奎，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：