護(hù)欄清洗車的護(hù)欄清洗裝置設(shè)計(jì)資料包,護(hù)欄,洗車,清洗,裝置,設(shè)計(jì),資料 0TiAlN PVD 涂層的納米沖擊試驗(yàn)結(jié)果和有限元分析結(jié)果摘要：在 PVD 涂層納米沖擊試驗(yàn)是用于調(diào)查膜失效機(jī)理的有效方法。在該試驗(yàn)中，該涂層經(jīng)受反復(fù)沖擊通過金剛石壓頭，誘導(dǎo)高局部變形并強(qiáng)調(diào)成片料，這可能導(dǎo)致涂層失敗。在論文中，涂層試樣用 TiAlN 涂層 PVD 薄膜由納米沖擊試驗(yàn)進(jìn)行了研究。該納米影響在幾個(gè)負(fù)載和各種測(cè)試的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行。為了說明取得的效果,納米沖擊試驗(yàn)?zāi)M了一個(gè)發(fā)達(dá)的三維有限元法（FEM ）模型，考慮分段線性塑性材料的法律。該軟件采用的是 LS-DYNA 包;的約束捆綁節(jié)點(diǎn)故障的功能是用來模擬裂紋的形成與擴(kuò)展，如塑性應(yīng)變的發(fā)展，超過了涂層失效應(yīng)變。薄膜彈塑性性能，在使用有限元法計(jì)算，由納米壓痕及相關(guān)業(yè)績(jī)分析評(píng)估來確定。在納米壓頭沖擊滲透，假定該涂層材料的有限元模型節(jié)點(diǎn)區(qū)能承受所施加的負(fù)載可達(dá)的最大值，其對(duì)應(yīng)于該涂層破裂壓力。在這個(gè)負(fù)載限制，相關(guān)的節(jié)點(diǎn)被從相鄰的有限元素?cái)嚅_。如果所有元素節(jié)點(diǎn)被斷開時(shí)，元件被釋放用于模擬裂縫的形成并且變得不活動(dòng)的獨(dú)立實(shí)體。在這種方式中，應(yīng)力場(chǎng)開發(fā)的膜材料及其涂層在壓印深度與重復(fù)壓頭穿透方面骨折進(jìn)步的解析說明。在取得結(jié)果與實(shí)驗(yàn)充分收斂。所開發(fā)的納米沖擊有限元仿真預(yù)測(cè)這部電影失敗萌生和發(fā)展，依賴于沖擊載荷。? 2011 愛思唯爾 B.V.保留所有權(quán)利關(guān)鍵詞：PVD 涂層 納米沖擊試驗(yàn) 有限元仿真1.介紹其中用于確定涂料強(qiáng)度性能的各種技術(shù)，沖擊試驗(yàn)的特征為一個(gè)大容量的縮進(jìn)步驟，其中，所采用的基片上的顯影膠片變形的影響是舉足輕重的。另一方面，小規(guī)模的沖擊試驗(yàn)最近已用于研究膜表面響應(yīng)于重復(fù)的撞擊綜合征患者開發(fā)的。這個(gè)測(cè)試程序是一個(gè)有效的工具，以評(píng)估該涂料的強(qiáng)度和脆性以及。在本文中，采用 PVD TiAlN 涂層的納米沖擊響應(yīng)，沉積在硬質(zhì)合金刀片，在不同沖擊載荷的幀捕獲實(shí)驗(yàn)和有限元分析上描述支持計(jì)算。以這種方式，有可能解釋在理論上達(dá)到納米沖擊試驗(yàn)結(jié)果在不同的沖擊載荷，關(guān)于膜裂和演化。2.實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)TiAlN 膜，用 Al / Ti 比為 60 /40，分別對(duì) VBMW 160412/HW-K30 ISO 規(guī)范硬質(zhì)合金刀片沉積由 CEMECON C900 涂布機(jī)。這些插入物的化學(xué)組成為約 93 ％的 WC 和 7％的公司 A PVD 工藝技術(shù)，具有高電離濺射和脈沖（HIS 和 HIP ）施加，導(dǎo)致了納米結(jié)構(gòu)，納米疊層和納米分散的涂料。膜厚度為約 3μm ，無(wú)任何粘接層。硬質(zhì)合金工具是由涂層沉積之前，微爆破在 0.4 兆帕處理。 納米壓痕共進(jìn)行了一個(gè) FISCHERSCOPE H100 設(shè)備。所施加的 Berkovich 壓頭尖端的幾何偏差是按照所描述的方法進(jìn)行檢測(cè)。該 PVD 薄膜應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線是由納米壓痕結(jié)果確定分析評(píng)價(jià)，采用文獻(xiàn)中介紹的方法。納米沖擊測(cè)試是由金剛石壓頭的立方體采用微型材料有限公司設(shè)備在不同負(fù)荷進(jìn)行，在 1 赫茲的頻率。在LS-DYNA 軟件進(jìn)行了有限元模擬納米沖擊過程。13. 結(jié)果與討論3.1 對(duì) PVD 涂層薄膜的納米沖擊試驗(yàn)納米沖擊試驗(yàn)，進(jìn)行了對(duì)涂層刀片用尖銳的立方角金剛石壓頭。在納米沖擊試驗(yàn)，螺線管是用來拉壓頭銷的表面，并從對(duì)膜小的距離重新加速它。適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化功能，重復(fù)影響在以設(shè)定的頻率在樣品表面上的相同位置。壓痕深度的過程中反復(fù)沖擊的演變持續(xù)監(jiān)察。以這種方式，實(shí)際的薄膜變形或損壞其進(jìn)展被捕獲。一個(gè)典型的例示相對(duì)于時(shí)間的開發(fā)沖擊深度，如圖 1 所示 ，壓頭的幾何特性被描繪在圖中底部的一部分。50 MN 所施加的沖擊載荷導(dǎo)致的漸進(jìn)涂層斷裂，其可以基于在重復(fù)影響的連續(xù)深度生長(zhǎng)結(jié)束。該薄膜斷裂演化將由開發(fā)有限元模擬的納米沖擊試驗(yàn)，其中的涂層材料彈塑性數(shù)據(jù)要求。確定薄膜材料的強(qiáng)度性能，納米壓痕被 Berkovich 壓頭進(jìn)行了。得到的結(jié)果是在圖 2a 顯示。在該圖中，曲線代表 40 個(gè)測(cè)量的平均值。經(jīng)過大約二十測(cè)量的最大穿透深度，移動(dòng)平均線的穩(wěn)定。這一數(shù)量的測(cè)量取決于膜的表面粗糙度。在應(yīng)用試樣的粗糙度 RT 和 RA 達(dá)約 1.2μm 和 0.17μm（見圖 2b） 。得到的納米壓痕結(jié)果由“sscuboni”算法進(jìn)行評(píng)估，和相關(guān)的涂料的材料的本構(gòu)關(guān)系2在圖 2b 所示。在所研究的膜的情況下，性能的級(jí)配與涂層厚度可以忽略不計(jì)。特性納米沖擊試驗(yàn)結(jié)果在不同載荷下呈現(xiàn)在圖 3。在目前的膜的情況下，在沖擊負(fù)荷低于 5 分鐘，薄膜的彈性變形，實(shí)際上在反復(fù)沖擊損壞。在沖擊負(fù)載超過 5 百萬(wàn)較大，涂層材料被局部過載，其斷裂開始和壓印深度增大。壓印深度增大相對(duì)于重復(fù)的影響，例如在試驗(yàn)開始時(shí)（見上面的圖中底部的圖）和可能在進(jìn)一步測(cè)試階段，也取決于沖擊載荷和對(duì)薄膜的強(qiáng)度和脆性。33.2 納米沖擊實(shí)驗(yàn)有限元模擬為了解釋所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，一個(gè)三維有限元模型模擬納米沖擊過程，考慮分段線性塑性材料的法律，因?yàn)樗窃趫D 4 中顯示。采用軟件 LS-DYNA 軟件包。在計(jì)算中，所施加的立方體角壓頭的幾何形狀的模擬是根據(jù)制造商的規(guī)格。邊界條件和有限元離散網(wǎng)絡(luò)圖中表現(xiàn)出。材料性能和涂層的厚度是可變的，可變的參數(shù)。涂層的厚度是由 20 層材料的彈塑性性質(zhì)的描述，而在圖 2b 監(jiān)測(cè)均勻分布與涂層厚度。在壓頭滲透膜，它是假定在有限元模型的節(jié)點(diǎn)區(qū)域的涂層可以承受載荷達(dá)到最大值，對(duì)應(yīng)于涂層的斷裂應(yīng)力和相關(guān)的最大塑性應(yīng)變極限。在這些限制，相關(guān)節(jié)點(diǎn)從相鄰的有限元素?cái)嚅_。如果一個(gè)元素的所有節(jié)點(diǎn)都斷開，該元件釋放模擬裂紋的形成和成為一個(gè)非獨(dú)立的實(shí)體。為最大限度地減少有限元計(jì)算求解時(shí)間，節(jié)點(diǎn)斷開的能力僅限于那些節(jié)點(diǎn)，位于垂直于涂層表面的部分水平 OA，oa2，OA3。邊緣的立方體角壓頭躺在這些水平壓入過程中的成膜材料。這樣，在涂料、壓印深度與重復(fù)的影響其斷裂的演變的應(yīng)力域可分析的描述。4特性的結(jié)果建立的有限元模型是實(shí)現(xiàn)，如圖 5 所示。圖 5A 選定的薄膜表面節(jié)點(diǎn)可以從相鄰的有限元素?cái)嚅_，當(dāng)最大塑性應(yīng)變結(jié)果，顯示。發(fā)達(dá)的膜的變形和等效應(yīng)力的領(lǐng)域?qū)孛鎸哟?OA 和 oa2 立方體角壓頭滲透在 30 和 50 MN 負(fù)載圖 5b 所示。作為所施加的負(fù)載的增加，塑性變形區(qū)域的深度發(fā)展。在這種方式中，膜的斷裂和茲涂層去除更加激烈。在圖如圖 6 所示，開發(fā)的馮米塞斯應(yīng)力在薄膜表面上在最大壓印深度在所述兩個(gè)第一納米影響是論證.如果發(fā)達(dá)當(dāng)量應(yīng)力比在上一節(jié)的水平 OA1，OA2 的節(jié)點(diǎn)區(qū)域中的薄膜破裂應(yīng)力更高，和 OA3，從相鄰的有限元素的分離發(fā)生。在目前的情況下，在封閉的虛線區(qū)域（參見圖 6a）中，涂層材料在其中來與壓頭接觸的邊緣節(jié)點(diǎn)過載和相關(guān)的元素變?yōu)闊o(wú)效。當(dāng)涂層被裝入在接下來的壓頭的滲透，進(jìn)一步節(jié)點(diǎn)過載的，因?yàn)樗硎驹趫D 6b.These 節(jié)點(diǎn)從整個(gè)涂層結(jié)構(gòu)斷開，并謹(jǐn)此片斷裂演化描述。沖擊印記的幾何形狀，在不同負(fù)載的影響，由開發(fā)有限元模擬納米沖擊測(cè)試計(jì)算某些電話號(hào)碼后，顯示在圖 7，由于沖擊循環(huán)次數(shù)的增加，最大壓痕深度生長(zhǎng)為好。這種傾向更為強(qiáng)烈在較高的沖擊載荷。5673.3 實(shí)驗(yàn)和有限元計(jì)算結(jié)果的比較測(cè)量和有限元計(jì)算的壓印深度在 200 個(gè)影響的比較圖 8 中顯示的。的有限元計(jì)算壓印深度和數(shù)量的影響過程收斂的充分與實(shí)測(cè)結(jié)果在所有的沖擊載荷這些結(jié)果表明，所開發(fā)的有限元仿真模型的膜納米壓痕試驗(yàn)加載，裂紋萌生和演化可以準(zhǔn)確地描述。84.結(jié)論納米沖擊試驗(yàn)是在不同載荷和持續(xù)時(shí)間的 TiAlN PVD 薄膜進(jìn)行了。所開發(fā)的三維有限元模型為納米沖擊試驗(yàn)?zāi)M，考慮約束在節(jié)點(diǎn)失效的特征，準(zhǔn)確地描述膜負(fù)載和斷裂機(jī)制，這取決于涂層的機(jī)械性能。之間的相關(guān)性的測(cè)量和有限元計(jì)算壓印深度揭示了足夠的收斂性。開發(fā)的有限元模型可以應(yīng)用于解釋有限元計(jì)算壓印深度和數(shù)量的影響收斂的充分與實(shí)測(cè)結(jié)果在沖擊載荷作用下納米。這些結(jié)果表明，所開發(fā)的有限元仿真模型的膜納米壓痕試驗(yàn)，加載裂縫的形成和演化，可以準(zhǔn)確地描述。91011121314