[发明专利]一种滤及元素扩散的涂层失效分析方法、装置及设备

权利要求书

1.一种滤及元素扩散的涂层失效分析方法，其特征在于，包括：

接收元素扩散边界条件；所述元素扩散边界条件包括扩散系数、边界浓度、温度及热暴露时间；

根据所述元素扩散边界条件，确定目标元素浓度；

根据所述目标元素浓度，通过预存的耦合元素浓度的界面强度退化函数，确定目标结合强度；

将所述目标结合强度输入受试热障涂层的有限元模型中，使所述有限元模型根据所述目标结合强度及预设的边界条件输出对应的损伤参量。

2.如权利要求1所述的滤及元素扩散的涂层失效分析方法，其特征在于，所述根据所述元素扩散边界条件，确定目标元素浓度包括：

根据所述元素扩散边界条件，通过菲克第二定律，确定目标元素浓度。

3.如权利要求1所述的滤及元素扩散的涂层失效分析方法，其特征在于，在得到所述损伤参量之后，还包括：

根据所述损伤参量及所述有限元模型，得到可视化结果。

4.如权利要求1所述的滤及元素扩散的涂层失效分析方法，其特征在于，所述有限元模型沿厚度方向依次包括陶瓷层、氧化层、粘结层及基体层；

相邻的层的接触区域沿厚度方向网格加密。

5.如权利要求1所述的滤及元素扩散的涂层失效分析方法，其特征在于，所述有限元模型的各个层的凹凸不平处的积分点均具备对应的局部坐标系，所述局部坐标系的Y轴方向为层的界面法线方向，所述将所述目标结合强度输入受试热障涂层的有限元模型中，使所述有限元模型根据所述目标结合强度及预设的边界条件输出对应的损伤参量：

将所述目标结合强度输入受试热障涂层的有限元模型中，使所述有限元模型根据所述目标结合强度及预设的边界条件，通过所述局部坐标系进行坐标变换，并输出对应的损伤参量。

6.一种滤及元素扩散的涂层失效分析装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收元素扩散边界条件；所述元素扩散边界条件包括扩散系数、边界浓度、温度及热暴露时间；

元素浓度计算模块，用于根据所述元素扩散边界条件，确定目标元素浓度；

结合强度计算模块，用于根据所述目标元素浓度，通过预存的耦合元素浓度的界面强度退化函数，确定目标结合强度；

界面损伤评估模块，用于将所述目标结合强度输入受试热障涂层的有限元模型中，使所述有限元模型根据所述目标结合强度及预设的边界条件输出对应的损伤参量。

7.如权利要求6所述的滤及元素扩散的涂层失效分析装置，其特征在于，所述元素浓度计算模块包括：

元素扩散单元，用于根据所述元素扩散边界条件，通过菲克第二定律，确定目标元素浓度。

8.如权利要求6所述的滤及元素扩散的涂层失效分析装置，其特征在于，所述界面损伤评估模块，还包括：

可视化单元，用于根据所述损伤参量及所述有限元模型，得到可视化结果。

9.一种滤及元素扩散的涂层失效分析设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的滤及元素扩散的涂层失效分析方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的滤及元素扩散的涂层失效分析方法的步骤。