涂層與薄膜力學(xué)

第1章 涂層／薄膜力學(xué)概述
1.1 涂層／薄膜材料的應(yīng)用背景及失效模式
1.2 脆性涂層力學(xué)性能的表征參量
1.3 界面結(jié)合性能的表征參量
1.4 測試方法
1.4.1 拉伸法
1.4.2 剪切法
1.4.3 彎曲法
1.4.4 劃痕法
1.4.5 壓入法
1.4.6 動態(tài)測量法
1.4.7 其他測量方法
1.5 測量方法與復(fù)合體系力學(xué)性能關(guān)系的討論
1.6 結(jié)論與討論
本章主要參考文獻(xiàn)
第2章 一套測量涂層體系力學(xué)性能的新裝置
2.1 引言
2.2 試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)
2.3 聲發(fā)射系統(tǒng)
2.3.1 聲發(fā)射技術(shù)的概述與原理
2.3.2 聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于檢測涂層體系的失效模式
2.3.3 聲發(fā)射儀所要求配備的重要硬件及技術(shù)指標(biāo)
2.4 CCD實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)
2.5 測量實(shí)例一
2.5.1 試驗(yàn)原理
2.5.2 試件制作及試驗(yàn)裝置
2.5.3 試驗(yàn)步驟
2.5.4 試驗(yàn)記錄
2.5.5 界面剪切強(qiáng)度的計算
2.6 測量實(shí)例二
2.6.1 試驗(yàn)原理
2.6.2 試件制作及試驗(yàn)裝置
2.6.3 試驗(yàn)步驟
2.6.4 試驗(yàn)記錄
2.6.5 鉻鍍層斷裂強(qiáng)度的計算
2.7 本章小結(jié)
本章主要參考文獻(xiàn)
第3章 含界面層的脆性涂層／韌性基體體系在拉伸應(yīng)變作用下的斷裂行為
3.1 引言
3.2 涂層／基體含界面層的力學(xué)建模及公式推導(dǎo)
3.2.1 力學(xué)建模
3.2.2 公式推導(dǎo)
3.2.3 基體大塑性應(yīng)變下由平衡方程得到的飽和裂紋密度的表達(dá)式
3.3 電鍍鉻層／鋼基體材料的拉伸試驗(yàn)
3.3.1 試件制作
3.3.2 試驗(yàn)過程及結(jié)果分析、討論
3.4 殘余應(yīng)力作用下脆性膜／基材料的斷裂行為
3.4.1 關(guān)于殘余應(yīng)力
3.4.2 算例分析與討論
3.5 本章小結(jié)
本章主要參考文獻(xiàn)
第4章 涂層韌性及界面剪切強(qiáng)度的聲發(fā)射輔助拉伸測量方法
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)過程、結(jié)果及討論
4.2.1 試驗(yàn)方案及裝置
4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3 鉻層韌性的確定
4.4 界面剪切應(yīng)力的計算及界面剪切強(qiáng)度的評估
4.5 鉻層／鋼基體界面剪切強(qiáng)度的進(jìn)一步研究、分析與討論
4.5.1 研究、分析與討論之
4.5.2 研究、分析與討論之二
4.6 本章小結(jié)
本章主要參考文獻(xiàn)
第5章 側(cè)面基體壓入法研究涂層體系的界面結(jié)合性能
5.1 引言
5.2 側(cè)面基體壓入法研究電鍍鉻層／鋼基體的界面開裂特征
5.3 側(cè)面基體壓入法研究電鍍鉻層／鋼基體的界面結(jié)合性能
5.3.1 試件制作
5.3.2 試驗(yàn)過程、結(jié)果及討論
5.4 利用側(cè)向載荷與位移曲線圖表征涂層體系的界面結(jié)合性能
5.4.1 界面先開裂的情形
5.4.2 涂層先開裂、界面后開裂的情形
5.5 本章小結(jié)
本章主要參考文獻(xiàn)
第6章 熱疲勞載荷作用下涂層體系的界面結(jié)合性能表征
6.1 引言
6.2 裂紋密度的定義
6.3 試驗(yàn)
6.3.1 試件制作
6.3.2 試驗(yàn)條件及原理
6.3.3 試驗(yàn)過程及結(jié)果對比分析
6.4 結(jié)果與討論
6.5 本章小結(jié)
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第7章 復(fù)合體系含激光預(yù)處理鋼基體效應(yīng)的斷裂韌性表征指標(biāo)的理論推導(dǎo)
7.1 引言
7.2 力學(xué)模型的構(gòu)建及一般表達(dá)式的推導(dǎo)
7.3 復(fù)合雙懸臂梁的應(yīng)用及解析表達(dá)式的推導(dǎo)
7.4 算例與分析
7.5 結(jié)果與討論
7.6 本章小結(jié)
附錄一
附錄二
附錄三
本章主要參考文獻(xiàn)
第8章 四點(diǎn)彎曲載荷作用下殘余應(yīng)力與彈性模量比對涂層／基體材料界面能量釋放率的影響
8.1 引言
8.2 有限元力學(xué)建模及計算過程
8.3 計算結(jié)果及其分析
8.4 本章小結(jié)
本章主要參考文獻(xiàn)
第9章 涂層／界面／基體復(fù)合體系失效模式與機(jī)制分析
9.1 引言
9.2 （基于應(yīng)力的觀點(diǎn)）測量界面強(qiáng)度指標(biāo)的不同失效模式與機(jī)制分析
9.2.1 垂直于界面拉伸應(yīng)力作用下的失效模式與機(jī)制分析
9.2.2 純剪切法失效模式與機(jī)制分析
9.2.3 側(cè)向基體拉伸法測量界面剪切強(qiáng)度的失效模式與機(jī)制分析
9.2.4 彎曲法測量界面強(qiáng)度的失效模式與機(jī)制分析
9.3 強(qiáng)度指標(biāo)的失效模式與機(jī)制分析
9.3.1 單向拉伸應(yīng)力狀態(tài)下的失效模式與機(jī)制分析
9.3.2 純切應(yīng)力狀態(tài)下的失效模式與機(jī)制分析
9.3.3 二向應(yīng)力狀態(tài)（平面應(yīng)力狀態(tài)）下的失效模式與機(jī)制分析
9.3.4 三向應(yīng)力狀態(tài)（空間應(yīng)力狀態(tài)）下的失效模式與機(jī)制分析
9.4 （基于能量學(xué)的觀點(diǎn)）測量界面韌性指標(biāo)的不同失效模式與機(jī)制分析
9.5 界面結(jié)合性能對斷裂路徑的影響
9.6 本章小結(jié)
本章主要參考文獻(xiàn)