题 目:先进热障涂层系统的损伤与灾变机制研究
报告人:魏悦广教授(北京大学工学院)
时 间:2016年12月8日(周四)13:30
地 点:延伸校区应用数学和力学所200聚会室
摘 要:在航空航天领域,,,,对产品的优质热防护设计是永恒追求的目的,,,,热障涂层手艺是实现优质热防护设计最主要的途径之一并受到普遍应用。。。。热障涂层手艺常用于高温发念头叶片的热防护、近空间航行器表层的抗热攻击防护等领域,,,,前者通常体现出热震(Thermal Shock)破损特征,,,,此后者则通常体现出热攻击(Thermal Impact)失效及热烧蚀(Thermal Ablation)失效行为。。。。早期热防护常接纳古板热障涂层,,,,随着新质料手艺的生长,,,,越来越多的具有优异隔热性能的先进热障涂层获得普遍应用。。。。先进热障涂层由纳米标准的陶瓷颗粒组成,,,,该种涂层质料的总体力学性能细密地依赖于其微观结构,,,,即具有跨标准力学行为。。。。先进热障涂层通常遭受机械攻击、热震、热攻击、热烧蚀以及热循环等载荷,,,,其失效机制为涂层的损伤萌生、演化并导致其总体的灾变破损特征。。。。热震和热攻击破损模式有实质的区别:前者往往以外貌裂纹的形式泛起,,,,即在涂层外貌突然泛起裂纹群(所谓的“外伤”),,,,由裂纹群的瞬间汇合形成总体灾变破损;;此后者往往在涂层外貌质料显得并无较大破损特征的情形下,,,,在次外貌泛起层裂破损征象(所谓的“内伤”)。。。。损伤及由损伤引起的失效(灾变)是热障涂层系统的主要破损机制,,,,蕴含的要害科学问题是:怎样有用地表征热障涂层系统的损伤及灾变破损机制???以往对热障涂层损伤的刻划:接纳裂纹数目或裂纹密度等作为热障涂层的损伤怀抱,,,,这些量虽然可由实验直接丈量,,,,但难以从基础上掌握热障涂层系统的破损机理。。。。报告针对先进热障涂层/镍基超合金系统的强韧及破损问题,,,,从热力等效出生长开研究。。。。首先从热震实验出发视察涂层损伤机制,,,,然后基于力热等效开展典范热障涂层的灾变实验,,,,即三点弯曲、四点弯曲、圆板弯曲等,,,,获得热障涂层的灾变破损机制。。。。通过建设弹脆性介质的跨标准力学理论与损伤刻划要领,,,,提出损伤及损伤敏感度的看法并用以刻划热障涂层的灾变破损行为。。。。为了较量,,,,报告也划分接纳了常用的两种差别的损伤界说(即数学损伤界说及内聚力损伤界说)对热障涂层的损伤破损举行刻划。。。。