搜索單面涂覆熱障涂層失效模式的有限元模擬
2013-06-15 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線
熱障涂層在航空發動機熱端部件(燃燒室、加力燃燒室、渦輪部件、熱燃氣通道等)上的應用可有效降低金屬基體的溫度,防止部件發生高溫腐蝕,提高了航空發動機的操作溫度和熱效率,降低了排氣量,節約了燃料,延長了工件的使用壽命。
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處理此類問題的我們采用了ANSYS四節點四自由度耦合單元PLANE13。在多物理場計算中,如果兩個物理場之間相互影響,單獨求解一個物理場不可能得到正確的結果。為了更好地觀察溫度場與應力場的高度非線性相互作用的情形,計算采用直接耦合方法。
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利用ANSYS熱-應力耦合單元進行瞬態溫度場的有限元分析。通過升溫和降溫、TGO層兩種不同材料的模擬。
對比應力分析圖,可以看出二者的區別不大。由此得出,此方法并不能改善熱膨脹系數不匹配產生的熱應力引起的脫層的問題。此現象與實驗結果基本一致。有限元分析對減少不必要的實驗次數是很有幫助的。
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