Simulation of the effect of realistic surface textures on thermally induced topcoat stress fields by two-dimensional interface functions

شبیه سازی رشته های استرس سه بعدی با گرمازا در سیستم های چند لایه با رابط های خشن با توجه به توزیع سطوح استرس با رویکرد مدل سازی دو بعدی در اینجا با انجام یک مطالعه موردی بر روی سیستم های پوشش محافظ حرارتی پاشش پلاسما به صورت جیوه مورد بررسی قرار می گیرد. برای تجزیه و تحلیل اثر ریزساختار، شفافیت رابط گرافیکی این سیستم ها با توابع تقریبی مختلف، که پارامترهای آن بر اساس پارامترهای زبری سطح اندازه گیری شده است، شبیه سازی شده است. تجزیه و تحلیل عناصر محدود از مدل های واقعی سه بعدی و چند بعدی دو بعدی انجام شده و اطمینان حاصل شد که شرایط مرزی سازگار در هر دو مورد ایجاد شده است. این تجزیه و تحلیل ها توزیع تنش را به عنوان یک تابع از ضخامت یک لایه اکسید گرما افزایش داده است. در مقایسه با هیستوگرام مرجع برای توزیع تنش در مدل سه بعدی، تجزیه و تحلیل مدل های تقریبی دو بعدی منجر به هیستوگرام هایی می شود که به درستی نشان دهنده ویژگی های مرتبط با رشد اکسید ضروری مانند چرخش استرس و کاهش حداکثر سطوح استرس . با این حال، این مدلهای ساده دو بعدی تمام جزئیات توزیع تنش را منعکس نمی کند. مرجع سه بعدی، با توجه به ویژگی های رابط هندسی که با یک تابع تقریبی دو بعدی تکمیل می شود، بسیار پیچیده است.