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热障涂层(Thermal Barrier Coatings，简称TBCs)是将具有耐高温、耐腐蚀和隔热特性的陶瓷材料涂覆在合金基体表面，用以防护合金基体不致过热，从而提高了燃气轮机相关构件的寿命。热障涂层可视为一种典型的多层结构系统,一般由陶瓷层(Ceramic Top Coat)、粘结层(Bond Coat)和基底(Substrate)组成。它对于热气流流过的涡轮叶片的保护至关重要。热障涂层的任何剥落可以引起燃气涡轮机灾难性的损坏。大量的事实表明，TBCs涂层系统的破坏和失效脱落主要原因是因为界面裂纹的扩展造成的。因此，探索热障涂层界面裂纹在受到热冲击循环载荷下的裂纹参数分析方法成为相关工程和技术领域的重要和重大课题。 论文基于热权函数法，研究热障涂层界面裂纹的断裂参数计算方法。 论文首先对权函数法的基本原理，基本概念进行了介绍，在权函数的基础上，对均质材料中的裂纹问题，考虑了热冲击载荷作用的热权函数有限元计算格式进行了推导。然后基于MATLAB程序和ABAQUS软件对热权函数法的实现进行了数值研究。其中，在有限元分析中，对如何在有限元模型上进行虚拟裂纹扩展，单元及其节点重新编号，提取单元节点信息进行了介绍。程序实现过程中，叙述了如何进行关键量的程序求解，公式的数值积分，并且对本文基于MATLAB的程序进行了验证。 针对异质界面裂纹问题，推导了热权函数法求解界面裂纹应力强度因子的计算格式，基于热权函数法对热障涂层受到热冲击载荷作用时，界面裂纹热应力强度因子进行了计算。考察了不同温升率与陶瓷层厚度对热应力强度因子的影响。研究结果表明：热障涂层界面裂纹应力强度因子基于热权函数法计算出的结果，和交互积分法算出的结果，相对误差小于1％，满足计算要求。热障涂层界面裂纹应力强度因子在升温过程中，随温度升高而升高；不同温升率下，温升率越高，应力强度因子越大；降温过程中，应力强度因子随温度降低而减小。陶瓷层厚度增加，热应力强度因子增加。 论文最后利用热权函数法计算的应力强度因子对含界面裂纹的涂层疲劳寿命进行了计算。