一种测定基体残余应力的方法

摘要

本发明公开了一种测定基体残余应力的方法，它包括步骤：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，以及基体平面力引起的平面方向的应变分量ε_s⁰；根据公式ε_s＝ε_s⁰+K(z+δ)计算出基体的应变；根据公式σ_s＝E_s′ε_s计算出基体内部的残余应力σ_s。本发明根据弹性力学原理，不仅可精确测定出一般的多层涂层基体内部的残余应力值，而且还可精确测定出功能梯度涂层基体内部的残余应力值，为涂层制造前的优化设计提供有效的理论依据。

主权项

1、一种测定基体残余应力的方法，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t_s、有效弹性模量、热膨胀系数α_s，和涂层各层的厚度t_i、有效弹性模量热膨胀系数α_i，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，以及基体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ε_s＝ε_s⁰+K(z+δ)，从而计算出基体的应变ε_s，其中，-t_s≤z≤0，z为沿厚度方向的坐标；4)根据公式${\sigma }_s=E_s^{\prime }{ϵ}_s,$计算出基体内部的残余应力σ_s。