本文關(guān)鍵詞：稀土改性碳纖維增強聚四氟乙烯復(fù)合材料摩擦學(xué)性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《湘潭大學(xué)》 2008年

鼓泡法表征韌性膜/韌性基底界面結(jié)合能的理論模型

蔣麗梅  

【摘要】： 隨著各種各樣的涂層技術(shù)在表面工程和材料科學(xué)中的廣泛應(yīng)用,涂層材料服役過程中,由于涂層材料與基底材料在力學(xué)、熱學(xué)等性能上的差異,導(dǎo)致的涂層失效現(xiàn)象成為人們熱點關(guān)注的問題。前人的研究表明影響涂層材料的服役壽命的重要內(nèi)因為界面結(jié)合性能,因此界面結(jié)合性能的表征在實際應(yīng)用中具有非常重要的意義。本文在參考前人工作的基礎(chǔ)上,提出用界面結(jié)合能來表征界面結(jié)合性能,并以建立表征界面結(jié)合能的數(shù)值經(jīng)驗公式為主要目標(biāo)開展了一系列的工作。 本文的工作主要分為三個部分:第一部分是提出用界面結(jié)合能來表征界面結(jié)合性能,并建立了鼓泡法表征韌性膜/韌性基底界面結(jié)合能理論模型的基本框架;第二部分是用ABAQUS有限元軟件對鼓泡實驗過程進行了模擬,通過對雙彈性材料體系及彈塑性膜/彈性基底鼓泡過程的模擬驗證了該模型及基本理論框架的正確性。這證明我們的有限元模型將能夠很好的對彈塑性膜/彈塑性基底進行模擬分析的。第三部分則利用該模型研究了鼓泡過程中界面粘結(jié)參數(shù)、基底/薄膜的材料性質(zhì)、幾何性質(zhì)對臨界分離壓力的影響。同時在此基礎(chǔ)上,我們得到了雙韌性材料體系下界面結(jié)合能Γ0與臨界分離壓力間的一個初步的函數(shù)關(guān)系式。 本文首先介紹了界面結(jié)合性能的研究背景和研究現(xiàn)狀,對目前存在的表征參數(shù)及幾種常見的測試方法進行了較為詳細的敘述,闡明了我們選取本課題的依據(jù)。接著按照如下的思路歸納出了鼓泡法表征韌性膜/韌性基底界面結(jié)合能的理論框架:首先用量綱分析的方法將鼓泡實驗所得到的實驗數(shù)據(jù)與試樣的界面結(jié)合性能參數(shù)聯(lián)系起來,建立起兩者之間的簡單的無量綱函數(shù)的具體形式,其次用有限元方法模擬鼓泡過程,分析得到無量綱函數(shù)的具體形式,最后根據(jù)實測的數(shù)據(jù)如:臨界分離壓力,臨界中心點撓度,確定出界面結(jié)合能大小。而后我們通過對雙彈性材料體系及彈塑性膜/彈性基底鼓泡過程的模擬驗證了該模型及基本理論框架的正確性。這證明我們的有限元模型是能夠很好的模擬韌性膜/韌性基底材料體系的。最后我們用驗證過的有限元模型對韌性膜/韌性基底體系的鼓泡實驗過程進行了參數(shù)分析,并在此基礎(chǔ)上得到了界面結(jié)合能Γ0與臨界分離壓力間的一個初步的函數(shù)關(guān)系式。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TB331
【目錄】：

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