简介:摘要:本文主要研究了滚压接触载荷下涂层与基体界面裂纹的启裂及扩展问题。通过将此问题转化为压剪裂纹问题,基于最大等效应力梯度准则和数值模拟方法,研究了不同压剪载荷下界面裂纹的启裂及扩展规律;考虑了涂层所受压剪载荷比、涂层厚度、涂层材料等情况,分析了不同压剪应力比、不同涂层厚度、不同涂层材料对裂纹启裂及扩展的影响;得到了远场压剪应力比、涂层厚度、涂层材料等对裂纹启裂及扩展的影响规律:等涂层厚度下,远场压剪应力比的增大可以促进裂纹偏角的增大,裂纹扩展路径短,说明此时涂层磨损剥落速度快;涂层厚度的增大虽然可以促进裂纹偏角增大,但是不能说明扩展路径的长短,只能说明此时涂层剥落面积更小;等涂层厚度下,涂层材料刚度增大使裂纹偏角减小,扩展路径增长,可增加涂层寿命。其研究结果对认识涂层剥落的力学机理及改善涂层结合强度,增加涂层耐磨性及寿命可提供一定的理论指导。