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J-GLOBAL ID：201502277915482784   整理番号：15A0228832

粗さとポロシティの影響を考慮した位相外れ熱機械的負荷を受けた断熱被覆システムの応力解析

Stress analysis of thermal barrier coating system subjected to out-of-phase thermo-mechanical loadings considering roughness and porosity effect

著者 (4件)： REZVANI Rad M. (School of Mechanical Engineering, Sharif Univ. of Technol., Tehran, IRN) ,  FARRAHI G.H. (School of Mechanical Engineering, Sharif Univ. of Technol., Tehran, IRN) ,  AZADI M. (Fatigue and Wear in Materials Workgroup, Irankhodro Powertrain Co. (IPCO), Tehran, IRN) ,  GHODRATI M. (School of Mechanical Engineering, Sharif Univ. of Technol., Tehran, IRN)
資料名： Surface & Coatings Technology  (Surface & Coatings Technology)
巻： 262  ページ： 77-86  発行年： 2015年01月25日 
JST資料番号： D0205C  ISSN： 0257-8972  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文は,ディーゼルエンジンシリンダーヘッド断熱材として利用される実際の稼働条件下にある断熱被覆(TBC)システムの位相外れ熱機械応力解析を提供した。この研究における被覆システムは350μmの酸化ジルコニウムのトップコート(TC)と150μmの金属ボンドコート(BC)から構成されている。これらの層を大気プラズマ溶射(APS)法の支援によってアルミニウムA356合金の基板上に蒸着した。その後,試料は熱機械的疲れ(TMF)荷重を負荷された。実験条件に基づき,時間独立性および時間依存性の基板材料特性の両方によるFEシミュレーションをABAQUSソフトウエアーを用いて実施した。熱伝導解析と関連させたシミュレーション結果は,実験結果に比べ相対誤差が僅か約10.5%であったことを実証した。さらに,2層の粘・塑性モデルから得られた時間存性特性は,時間独立材料特性に基づく結果に比べ15%低い相対誤差を持つ結果を得た。加えて,走査型電子顕微鏡像の助けにより,被覆層と基板における粗さとポロシティの影響を3種類のモデルに基づいて検討した。実際の幾何形状に基づいて得られた結果はTC層のポロシティの考慮がこの層の応力分布において効果的な役割を持つ事を示した。しかしながら,BC層の応力分布は界面形態に対しはるかに依存していた。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： 母材 ,  *アルミニウム合金 ,  *被覆層 ,  ニッケル合金 ,  塗膜 ,  セラミック ,  酸化イットリウム ,  *酸化ジルコニウム ,  *セラミック被覆 ,  *プラズマ溶射 ,  大気中 ,  被覆 ,  *断熱 ,  熱疲れ ,  *熱機械分析 ,  荷重 ,  計算機シミュレーション ,  *有限要素法 ,  応用プログラム ,  表面粗さ ,  多孔性 ,  応力分布 ,  応力解析 ,  遮熱コーティング
準シソーラス用語： A356 ,  ABAQUS ,  FEシミュレーション ,  TBC【被覆】 ,  *YSZ【セラミック】 ,  トップコート ,  ポロシティ ,  ボンドコート ,  基材 ,  大気プラズマ溶射 ,  熱機械的疲れ

分類 (2件)： 金属材料へのセラミック被覆  (YC02050V) ,  セラミック材料  (HC05040O)

タイトルに関連する用語 (5件)： ポロシティ ,  位相外れ ,  機械的負荷 ,  断熱被覆 ,  応力解析