薄膜在滑動接觸臨界條件下的應力分布及失效位置預測
作者：張亞麗; 王志強; 曾泓凱; 秦娜 西南交通大學機械工程學院; 四川成都610031
摘要：目前,基于膜/基系統(tǒng)在發(fā)生預滑動現(xiàn)象時的力學性能的有限元研究較少?；贏BAQUS有限元分析方法建立了二維半無限大平面應變有限元模型,探討了薄膜/基體的彈性模量比、薄膜表面摩擦系數(shù)和薄膜厚度等參數(shù)對滑動接觸臨界條件下系統(tǒng)應力分布的影響規(guī)律,并結合最大Mises應力和膜/基屈服強度比對系統(tǒng)起始屈服失效位置進行了預測分析。結果表明:最大Mises應力值隨摩擦系數(shù)的增大而增大,并使得最大Mises應力位置移向薄膜表面;軟膜系統(tǒng)內(nèi)部所受應力值相對較小,而硬膜系統(tǒng)內(nèi)部所受應力值則相對較大且薄膜表面是最大Mises應力的主導位置,增加膜厚會減小界面和基體內(nèi)部所受應力;表面摩擦系數(shù)較高時,膜/基界面和薄膜表面是系統(tǒng)起始屈服失效的主要位置;膜厚的增加導致了薄膜表面發(fā)生屈服失效的幾率升高,且在硬膜系統(tǒng)中這種現(xiàn)象更為明顯。
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