摘要
理解冷喷涂中涉及的颗粒变形和沉积行为一直是科学工作的焦点。由于颗粒撞击基底后的瞬时变形行为难以通过实验去观测,因此多数研究工作聚焦于数值模拟。本文总结一些颗粒撞击基底的建模方法,常用的模拟方法为有限元法,划分网格是有限元法关键的步骤,一些不用划分网格的方法如光滑粒子流体动力学法(SPH),分子动力学法(MD)能够完成有限元法无法完成的工作,结合前人的研究及自己的看法,就每个模型的原理及优缺点,分析了每个方法的适用场景,给出改善模型的方法。其次综述了颗粒特性、入射角度、气体预热温度等对颗粒变形行为的影响,粒径大小,颗粒形状等是影响颗粒变形行为的主导因素,因此重点探讨了颗粒特性的影响。颗粒的撞击变形是影响冷喷涂涂层的残余应力分布的重要因素,对涂层残余应力的相关数值模拟研究进行综述,分析了颗粒的变形与颗粒的残余应力的关系。最后就目前冷喷涂残余应力的建模较单一的形势,探讨了如何建立一种新模型以分析涂层残余应力。
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