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动态强化和基体约束下层状涂层的裂纹扩展机制

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大气等离子喷涂热障涂层（APS-TBCs）在高温防护领域有着广泛的应用。APS-TBCs凭借其层状结构在隔热方面具有显著的优势，但短寿命也一直是APS-TBCs的一个主要缺陷。在热循环条件下，层状涂层易发生层裂失效。本文通过建立有限元模型，研究了动态强化和基体约束对层裂全过程的影响，发现了随温度变化的强化行为对基体-涂层约束作用的显著加剧效应以及对裂纹扩展的推动作用，提出了通过降低强化程度以进一步提高APS-TBCs的热应变容限的方案。这一认识为进一步提高热循环环境中层状热障涂层的寿命提供了理论指导，同时推动了先进TBCs的发展与应用。