一种基于跨尺度集成计算的涂层热应力及残余应力预测方法

摘要

本发明涉及涂层服役热应力预测技术领域，具体涉及一种基于跨尺度集成计算的涂层热应力及残余应力预测方法，包括利用基于微观尺度的第一性原理分别计算涂层中各层材料的各项热物理性质和力学性质随温度变化的关系，以及利用基于宏观尺度的有限元模拟计算涂层的服役热应力和残余应力。本发明基于微观尺度的第一性原理获得涂层中各层材料的热物理性质和力学性质，作为基于宏观尺度有限元模拟的输入数据，模拟涂层体系在真实服役环境下的温度场，进而得到相应的应力场和残余应力分布，解决单一有限元建模数据匮乏和定量测试涂层热应力困难的问题，快速高效地预测涂层的服役热应力和残余应力。