Investigating the Impact of PVD Process Parameters on Residual Stress Distribution: A Multiscale Numerical Analysis Approach

残余应力 过程(计算) 残余物 压力(语言学) 计算机科学 分布(数学) 材料科学 算法 冶金 数学 数学分析 语言学 哲学 操作系统
作者
S. Jan,Abba Abdulhamid Abubakar,Abul Fazal M. Arif,Mohammad Shariful Islam Chowdhury,Syed Sohail Akhtar,Bipasha Bose,Khaled S. Al-Athel
标识
DOI:10.1115/imece2024-145902
摘要

Abstract Residual stress in thin PVD coatings arises from a combination of growth stress and thermal stress. Despite the lower processing temperature, thermal mismatch stresses can be significant due to variations in physio-thermal properties between the coating and substrate materials. Understanding the underlying physics of the deposition process and resulting stresses, particularly thermal stresses within the coating-substrate system, is paramount. Key physical parameters of both the coating and the substrate, such as coefficient of thermal expansion and elastic modulus, significantly influence thermal stresses. There is a demand for a comprehensive methodology in thermo-mechanical design, specifically for layered coatings, that should complement experimental procedures used to evaluate coating performance. Although analytical models can handle linear-elastic or simple elastic-plastic materials for thermal stress prediction, numerical techniques such as finite element analysis (FEA) can address more general 2D or 3D problems in simulating thermal stresses within coating-substrate systems. This study employs a multi-scale numerical approach to estimate the residual stress distribution within the coating-substrate system. Validation of the numerical model is conducted against experimental findings concerning a TiB2 - Tungsten Carbide coating-substrate configuration. The validated model is then utilized to explore the influence of process parameters on residual stress distribution across various coating-substrate systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
007发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
哎哟可爱完成签到,获得积分10
4秒前
风中可仁完成签到 ,获得积分10
5秒前
欢呼以冬发布了新的文献求助10
7秒前
963发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
sb完成签到,获得积分10
11秒前
柯一一应助星星的梦采纳,获得10
11秒前
Dabiel1213完成签到,获得积分10
13秒前
by发布了新的文献求助10
13秒前
着急的雁发布了新的文献求助10
13秒前
kaien完成签到,获得积分10
15秒前
飞奔的小田完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
tuo zhang完成签到,获得积分10
19秒前
鑫缘发布了新的文献求助10
22秒前
LiuZhe发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
木叶流2022发布了新的文献求助10
25秒前
我是老大应助四叶草采纳,获得10
26秒前
李健的小迷弟应助Yuuw采纳,获得50
30秒前
sssssnape完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
30秒前
35秒前
庞威完成签到 ,获得积分10
36秒前
37秒前
鑫缘完成签到,获得积分10
37秒前
347应助wxy采纳,获得10
38秒前
dwls给dwls的求助进行了留言
38秒前
40秒前
四叶草发布了新的文献求助10
41秒前
木叶流2022发布了新的文献求助10
41秒前
倾落完成签到,获得积分10
41秒前
不安的凡梦完成签到,获得积分10
43秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
Development and Industrialization of Stereoregular Polynorbornenes 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3421342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3022175
关于积分的说明 8899423
捐赠科研通 2709441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1485747
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 686900
邀请新用户注册赠送积分活动 681943