کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7888135 1509793 2018 25 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Damage characterization model of ceramic coating systems based on energy analysis and bending tests
ترجمه فارسی عنوان
مدل مشخصه آسیب سیستم های پوشش سرامیکی بر اساس تجزیه و تحلیل انرژی و آزمایش خمش
کلمات کلیدی
پوشش های سرامیکی، مشخصات خسارت، شکستگی، اثر ضخامت
ترجمه چکیده
مدل آسیب های کمی از سیستم های پوشش سرامیکی بر اساس منحنی بارگیری-جابجایی آنها به دست آمده از آزمون های خمشی سه نقطه ای توسعه داده شد. با توجه به مکانیزم انرژی آسیب، نرخ خسارت عادی این سیستم ها می تواند به سادگی با استفاده از بار و شیب منحنی انحنای بارگیری آنها بیان شود. نتایج تجربی نشان داد که وابستگی ضخامت شکست و آسیب دیده است. در سیستم های پوششی نازک، کشش کششی غالب بود و ترک های متعدد عرضی در پوشش ها ظاهر می شد. در مقابل، سیستم های پوششی ضخیم نشان دهنده غلبه بر نقص برشی رابط و وقوع خللناسیون رابط است. این مشاهدات با نتایج تجربی قبلی سازگار است. خسارت به سیستم ها ویژگی های فاجعه بار را نشان می دهد زمانی که بار به سمت نقص رسید، به عنوان مثال، آسیب به سرعت افزایش یافت، و میزان خسارت یک نقص در قدرت را در نقطه شکست نشان داد. این نتایج با ویژگی های آسیب پیش بینی شده با استفاده از مدل ریاضی سازگار است. تکامل خسارت در مورد خوشه بندی رابط در سیستم های پوششی ضخیم به دلیل تفاوت در میزان آسیب پذیری، سریع تر از شکستن عرضی در پوشش های نازک بود. مدل حاضر یک روش موثر برای توضیح رفتار خسارت سیستم های پوششی سرامیک شکننده ارائه می دهد و از این رو انتظار می رود تا طراحی پوشش به شدت کمک شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی مواد سرامیک و کامپوزیت
پیش نمایش مقاله
مدل مشخصه آسیب سیستم های پوشش سرامیکی بر اساس تجزیه و تحلیل انرژی و آزمایش خمش
چکیده انگلیسی
A quantitative damage model of ceramic coating systems was developed based on their load-displacement curves obtained from three-point bending tests. According to the energy mechanism of damage, the normalized damage rate of such systems can be simply expressed using the load and the tangent slope of their load-displacement curves. The experimental results demonstrated the thickness dependence of fracture and damage. In thin coating systems, tensile failure was found to be predominant and multiple transverse cracks appeared in the coatings. In contrast, thick coating systems showed a predominance of interface shear failure and the occurrence of interface delamination. These observations are consistent with previous experimental results. The damage of the systems displayed catastrophic characteristics when the load tended to reach the failure point, i.e., the damage increased rapidly, and the damage rate displayed a power-law singularity at the failure point. These results are consistent with the damage characteristics predicted using the mathematic model. The damage evolution in the case of interface delamination in the thick coating systems was faster than that for transverse cracking in the thin coatings because of the difference in the degree of damage localization. The present model provides an effective method to elucidate the damage behavior of brittle ceramic coating systems, and hence, it is expected to greatly aid the coating design.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ceramics International - Volume 44, Issue 5, 1 April 2018, Pages 4807-4813
نویسندگان
, , , , , ,