涂层内部残余应力的测定方法

摘要

本发明公开了一种涂层内部残余应力的测定方法，包括步骤：确定温差、待测涂层和基体的各项参数；计算弯矩轴线到涂层与基体界面的距离δ、曲率K，以及涂层各层平面力引起的平面方向的应变分量ε_i⁰；根据公式ε_i＝ε_i⁰+K(z+δ)计算出涂层各层的应变；根据公式σ_i＝E_i′ε_i计算出涂层各层内部的残余应力σ_i。本发明不仅可精确测定一般多层涂层内部的残余应力值，还可精确测定功能梯度涂层各层内部的残余应力值，为涂层制造前的材料优化设计提供有效的理论依据。

主权项

1、一种涂层内部残余应力的测定方法，适用于涂层结构处于平面应变状态，其特征在于，它包括如下步骤：1)确定温差ΔT，待测涂层的层数n，基体的厚度ts、有效弹性模量、热膨胀系数αs，和涂层各层的厚度ti、有效弹性模量热膨胀系数αi，下标i表示多层涂层的第i层涂层，下标s表示基体；2)根据上面得到的参数，计算弯矩轴线到涂层与基体界面的距离δ、曲率K，以及涂层各层平面力引起的平面方向的应变分量下标i表示多层涂层的第i层涂层；3)根据界面协调条件和涂层结构力与弯矩的平衡条件，将得到的距离δ、曲率K、应变分量代入公式ε1＝εi0+K(z+δ)，从而计算出涂层各层的应变εi，其中，0≤z≤tc，z为沿厚度方向的坐标，tc为整个涂层厚度；4)根据公式计算出涂层各层内部的残余应力σi。