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风沙环境中,钢结构涂层易受到冲蚀,沙粒子对钢结构涂层的冲蚀会破坏涂层且影响到钢结构的耐久性和安全性,本文在参阅大量文献和结合导师研究分析的基础上,基于界面力学和接触力学对风沙粒子冲击钢结构涂层的力学行为进行理论分析,并运用动态有限元软件ANSYS/LS-DYNA对其进行有限元FEM(Finite Element Method)模拟。具体工作如下:1.对风沙粒子冲击涂层的接触过程进行理论与模拟分析,应用接触力学的基本原理和有限元相结合的方法,理论与模拟分析风沙粒子冲蚀涂层时接触半径,冲击后径向周向以及Z向应力以及冲击后涂层表面及其内部的应力分布规律,对损伤形式及损伤部位做出评价。2.对钢结构涂层受风沙粒子冲击后钢结构基体和涂层的界面上的应力进行理论分析和有限元模拟,并对冲击后涂层基体界面上应力分布规律做出分析,对界面破坏形式及易破坏位置做出评价,对界面裂纹及界面端的损伤准则进行了实际有效的评价分析。3.沙粒子冲击涂层后会在涂层内部产生应力波,这些应力波会按照一定的规律传播,且在传播过程中应力值不断按照一定规律变化。在涂层基体界面处这些应力波会发生发射,反射后的应力波与未反射的会发生叠加,叠加后应力幅值变大,从而发生层间损伤以及心形损伤。最后,对全文的具体理论分析和模拟工作进行了总结,并讨论了今后应该进一步的研究方向。