کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11016556 1775143 2018 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Coupling effects of dual-phase-lag heat conduction and property difference on thermal shock fracture of coating/substrate structures
ترجمه فارسی عنوان
اثر متقابل هدایت حرارت دوگانه فاز و تفاوت ویژگی در شکست شوک حرارتی سازه های پوشش / زیربست
کلمات کلیدی
مکانیک شکستگی، شوک حرارتی، هدایت حرارت دوگانه فاز، ساختار پوشش / بستر
ترجمه چکیده
در این مقاله ابتدا هدایت گرما در یک ساختار پوشش / اساسی تحت خنک شدن ناگهانی در سطح پوشش بر اساس مدل هدایت گرمادهی دوگانه فاز، بررسی می شود. سپس مسئله ترک خوردگی سطحی ناشی از گرما حل شده است و عامل شدت تنش حرارتی در نوک کرک ارزیابی می شود. مشخص شده است که اثر دوگانه خواص حرارتی (مانند ضریب هدایت حرارتی و انتشار، و فاز کم شار حرارتی و گرادیان درجه حرارت) بر رفتار حرارتی می تواند با دو عامل معرفی شده پیش بینی شود. علاوه بر این، نمونه های عددی نشان می دهد که عامل شدت تنش حرارتی با نسبت مدول الاستیسیتی بستر به مدول الاستیسیته پوشش کاهش می یابد. به خصوص اگر نسبت بزرگتر از 1 باشد، یعنی بستر سخت تر از پوشش است، مقدار پیک از شدت تنش حرارتی گذرا ممکن است با طول کرک کاهش یابد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
This paper firstly studies the heat conduction in a coating/substrate structure subjected to a sudden cooling on the coating surface based on the dual-phase-lag heat conduction model. Then the thermally induced surface cracking problem is solved and the thermal stress intensity factor at the crack tip is evaluated. It is found that the coupling effects of the thermal properties (such as coefficients of thermal conductivity and diffusivity, and phase lags of heat flux and temperature gradient) on the thermoelastic behavior can be predicted by two introduced factors. Besides, the numerical examples reveal that the thermal stress intensity factor decreases with the ratio of substrate elasticity modulus to coating elasticity modulus. Especially if the ratio is greater than 1, namely the substrate is harder than the coating, the peak value of transient thermal stress intensity factor may decrease with the crack length.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Solids and Structures - Volumes 152–153, November 2018, Pages 238-247
نویسندگان
, , , ,