再制造产业作为一个新兴的产业,旨在对废旧产品进行修复和改造,进而恢复其使用价值,这对于解决我国资源浪费和环境污染等问题具有较大推进作用。热喷涂技术作为再制造技术的重要组成部分,通过在器件表面制备不同材料属性的涂层,既可以修复其表面损伤,也可以赋予其更优良的表面性能。热障涂层作为热喷涂涂层的一种典型,由于其涂层厚度较薄,不容易通过实验对其界面强度进行探究,所以通过仿真探究其界面强度的影响因素,对于提高热障涂层的寿命就显得很有意义。本文采用有限元法,建立了不同的热障涂层模型,首先探究了界面粗糙度对热障涂层降温后界面残余应力的影响,然后用内聚力单元模拟TBC(陶瓷层)/BC(粘连层)界面,阐明了热障涂层界面粗糙度对涂层界面结合强度的影响,其主要工作内容和成果如下:1.建立了三种不同界面粗糙度的热障涂层模型,对模型施加1000℃的温度载荷后降温到室温20℃,通过对比不同粗糙度模型间的残余应力分布差异,结果表明:涂层界面粗糙度的增大会使得涂层内部最大残余应力增大,最小残余应力减小,残余应力分布更加不均匀。通过对比同一模型的TBC/TGO(热氧化层)界面和TGO/BC界面,结果表明:TBC/TGO界面最大应力数值要高于TGO/BC界面,TGO的上层即靠近陶瓷层的位置所产生的最大集中应力,要高于TGO的下层。通过对同一界面波峰和波谷的残余应力进行对比,结果表明:界面波谷处的集中应力远远要大于界面波峰处,界面应力越大的地方形变越小,陶瓷层与基体的厚度和材质区别可能是引起界面波峰与波谷应力集中现象差别的原因。2.将热障涂层的TGO层预先设置为内聚力单元,通过改变其幅值来控制热障涂层模型的界面粗糙度,建立了三种不同界面粗糙度的热障涂层模型,对模型施加位移载荷,观察并记录涂层界面断裂的过程和结果,探究影响涂层界面结合强度的影响因素。通过对比不同界面粗糙度模型的断裂时间和位移,结果表明:热障涂层模型界面粗糙度越大,其界面完全撕裂时间越长,模型加载点的总位移也越大,界面强度也越大。也记录从仿真开始到热障涂层界面完全撕裂时涂层界面的断裂应力,可以发现热障涂层界面表面粗糙度越大,其界面断裂应力分布越不均匀,最大界面断裂应力也会越大,TBC/TGO界面的平均应力要明显大于TGO/BC界面的平均应力。