【碩士】聚氨酯梯度耐磨涂層的力學性能研究及有限元分析

內容簡介

　　【碩士】聚氨酯梯度耐磨涂層的力學性能研究及有限元分析　　授予學位：碩士　　學位授予單位：西南交通大學　　學位年度：2007　　梯度功能材料(FGM)是～種由不同性能的材料在組成和結構上沿厚度方向呈連續(xù)變化的新型復合材料。環(huán)氧／聚氨酯(E胛U)梯度涂層復合材料具有高強度、耐蝕、耐磨等優(yōu)異性能，已成為當前材料的研究熱點。　　為獲得具有良好的熱應力緩和特性和耐磨性的材料，本文模擬了熟噴涂法制備兼有EP和PU特性的梯度涂層材料的過程。EP／PU梯度材料的過渡層的性能也隨著成分的變化而變化?！　τ跓釃娡恐苽涞臒釕徍托虴P／PU系梯度涂層材料，本文采用ANSYS有限元軟件，利用生死單元法對熱噴涂法制備涂層的過程進行仿真，分析了該梯度涂層材料的殘余熱應力；然后對EP／PU系梯度涂層進行壓痕、劃痕試驗的仿真計算。結果表明：（1)當功能梯度材料的梯度成分指數P為1時，層數越多則殘余熱應力越??；層厚越小殘余熱應力越小；(2)對梯度涂層的熱噴涂過程進行仿真計算，發(fā)現(xiàn)溫度場的變化情況為：噴涂剛開始時，溫度驟升并且每層的溫度都在不斷升高，冷卻完畢時，整體溫度達到室溫；應力場的情況和溫度場的相反，應力場每層的應力都在不斷下降，直到冷卻完畢，殘余應力比熱噴涂過程中的應力都小；(3)與厚涂層相比，薄涂層的摩擦系數小，有更好的減摩耐磨性，該結果與試驗研究結果相吻合；(4)減小基體與涂層的界面應力，是提高涂層性能的一個重要方面?！　?

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