申请/专利权人：中核四0四有限公司;中核四0四成都核技术工程设计研究院有限公司

申请日：2023-11-20

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117787026A

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F119/14;G06F119/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.16#实质审查的生效;2024.03.29#公开

摘要：本发明涉及一种测量Er2O3316L不锈钢阻氚系统热应力的有限元模拟方法，包括以下步骤：S1：模型的建立；S2：添加材料参数；S3：网格划分；S4：边界条件；S5：结果表征与分析。与现有技术相比，本发明能够得到热应力沿着粗糙交界面的分布规律，以及可视化的系统热应力分布情况；借助于科学的建模方法并结合有限元技术，在建模中通过引入粗糙基底的方法，将复杂的问题简单化，弥补了实验中无法得到的实验结果，设计过程方便快捷，设计思路便捷，使用过程方便简单；为揭示薄涂层系统失效机制提供了一定的参考意义，同时为后期提升涂层热稳定性提供理论指导。

主权项：1.一种测量Er2O3316L不锈钢阻氚系统热应力的有限元模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：模型的建立：在Ansysworkbench软件的Geometry模块中，将整体模型等效为圆柱体，将Er2O3316L不锈钢阻氚系统简化为在X-Y平面内的二维模型进行分析，对316L不锈钢基底表面进行扫描，根据扫描结果，选取粗糙基底表面上分布相对规律的区域作为代表基底表面进行分析，建立代表基底表面正弦函数曲线模型，然后建立涂层与基底模型；S2：添加材料参数：在Ansysworkbench软件界面中添加Staticstructural模块，在EngineeringData中创建Er2O3和316L不锈钢属性库，在Toolbox中，输入对应两种材料的CoefficientofThermalExpansion，Young’sModulus，Poisson’sRatio和TensileYieldStrength参数信息，在Model模块中对SurfaceBody和SubstrateBody中的MaterialAssignment分别赋予对应的材料；S3：网格划分：涂层和基底的网格划分中，均采用NumberofDivision和ElementSize两种方式进行网格划分；S4：边界条件：在StaticStructural模块中插入Displacement，Geometry选择基底底部，在Definition中XComponent选择为Free，YComponent选择为0，继续在StaticStructural模块中插入Displacement，Geometry选择涂层左侧，在Definition中XComponent选择为0，YComponent选择为Free；在StaticStructural模块中，选择ThermalCondition，Definition中的Magnitude设置为600℃；通过位移有限元方法，得到单元节点上等效外力P与单元节点应力σ之间的关系，然后得到由热应力造成的热应变张量的关系式；S5：结果表征与分析：通过S4得到的关系式获取Er2O3316L不锈钢阻氚系统的热应力沿着交界面的分布情况和系统热应力的整体分布情况。

全文数据：

权利要求：

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