2、氧化铝 - 氧化锆（氧化钇）共晶材料的热应力与裂纹扩展研究

氧化铝 - 氧化锆（氧化钇）共晶材料的热应力与裂纹扩展研究

1. 材料热机械性能与建模

在研究中，氧化铝 - 氧化锆（氧化钇）共晶材料的热机械性能数据是有限元分析的基础。由于熔池中的热不仅会传导，还会因流体流动而对流，在模拟中通过提高材料熔点以上温度时的热导率来模拟这种对流现象。

在模拟过程中，样品和沉积基板都采用氧化铝 - 氧化锆（氧化钇）材料。几何模型与制备部件的轮廓相同，例如模拟的壁状样品尺寸为 20mm（长）× 3.46mm（宽）× 6.75mm（高），对应 25 层壁结构。该薄壁样品放置在基板中心，基板尺寸假定为 22mm（长）× 8mm（宽）× 3mm（高）。
为了离散几何模型，选择了八节点 solid70 单元。在样品与基板的接触界面及其周围区域，由于预计会有较高的热梯度，采用了密集的有限元网格。

以下是模拟过程的关键参数总结表格：
| 参数 | 数值 |
| ---- | ---- |
| 样品尺寸 | 20mm（长）× 3.46mm（宽）× 6.75mm（高） |
| 基板尺寸 | 22mm（长）× 8mm（宽）× 3mm（高） |
| 单元类型 | 八节点 solid70 单元 |

模拟过程的流程图如下：

graph LR
    A[确定材料热机械性能数据] --> B[建立几何模型]
    B --> C[选择单元类型离散模型]
    C --> D[设置网格密度]

2. 初始与边界条件设定

由于假定氧化铝 -