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随着现代涂层技术的不断发展,涂层材料广泛应用于各领域。DLC薄膜是其中一种应用很广的硬质薄膜,由于其具有一系列优异的物理化学特而性广泛应用于航天、微电子、医学、光学和声学等领域。 涂层材料,尤其是硬质涂层,常常由于薄膜/基底界面上裂纹的产生、扩展以及薄膜的脱落而发生失效。大量的研究表明,产生这种失效的主要原因是涂层在受压力和摩擦力联合作用时,涂层与基体间的应力状态发生变化,而这种变化在很大程度上取决于涂层和基体的材料性能及涂层工艺。了解薄膜系统内部应力的分布情况进而寻找能够提高薄膜和基底的结合强度的方法成为人们日益关注的问题。 本文应用有限元方法分析在法向力和切向力联合作用下DLC硬薄膜体系内部的应力情况,分析不同因素如膜厚比、摩擦系数、薄膜弹性模量等对于薄膜/基底系统内部应力的影响。本文还模拟了带有界面裂纹的薄膜系统在受力情况下内部应力的分布,分析了不同长度和宽度的界面裂纹对界面结合强度的影响。