| 结构层热扩散系数对超薄涂层热力性能的影响 |
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| 引用本文： | 王小贞,张士元,郑百林,贺鹏飞.结构层热扩散系数对超薄涂层热力性能的影响[J].力学与实践,2008,30(4):68-72. |
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| 作者姓名： | 王小贞 张士元 郑百林 贺鹏飞 |
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| 作者单位： | 福州大学物理与信息学院 福建工程学院土木工程系 同济大学航空航天与力学学院 同济大学航空航天与力学学院 |
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| 基金项目： | 福建省科技厅科研项目，国家自然科学基金 |
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| 摘 要： | 将非傅立叶热传导模型(用于超薄热涂层)与傅立叶热传导模型(用于结构层)相结合
求解温度场，运用有限元法求解热涂层热应力和裂纹驱动力，并分析结构层材料热扩散系数
的变化对热涂层的热力学性能(温度场、应力场和断裂性能)的影响. 研究表明，结构层材
料性能变化对温度场的影响主要表现在热冲击后期，对热应力和裂纹尖端驱动力后期的变化
也有一定的影响.
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| 关 键 词： | 超薄热涂层 非傅立叶热传导 温度场 热应力 J积分 |
| 收稿时间： | 2007-3-15 |
| 修稿时间： | 2007-10-19 |
INFLUENCE OF THERMAL DIFFUSIVITY OF SUBSTRATE ON THERMODYNAMIC PROPERTIES OF THE VERY THIN THERMAL BARRIER COATINGS |
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| WANG Xiaozhen,ZHANG Shiyuan,ZHENG Bailin,HE Pengfei.INFLUENCE OF THERMAL DIFFUSIVITY OF SUBSTRATE ON THERMODYNAMIC PROPERTIES OF THE VERY THIN THERMAL BARRIER COATINGS[J].Mechanics and Engineering,2008,30(4):68-72. |
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| Authors: | WANG Xiaozhen ZHANG Shiyuan ZHENG Bailin HE Pengfei |
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| Abstract: | When thermal barrier coatings (TBCs) are made
into laminate in micro/nano scale, the heat transfer theory in macro
scale, Fourier heat equation, can not be used. But it can still
be used in the substrate under TBCs. In this paper, the temperature
field obtained from combining non-Fourier heat conduction model for
TBCs and Fourier heat conduction model for substrate is used as the
thermal load in the finite element analyses of thermal stress and $J$-integral
of an edge crack in the TBCs. Influence of thermal diffusivity of
substrate on the TBCs thermodynamic properties (temperature field,
thermal stress and $J$-integral) is analyzed. The conclusion is that influence
takes effect in the final thermal shock. |
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| Keywords: | very thin TBCs non-Fourier heat conduction temperature field thermal stress J-integral |
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