摘要：目的研究再制造件涂层内部不同形状、尺寸的裂纹扩展行为。方法利用扩展有限元和内聚力单元结合的方法，通过设定断裂能G值作为控制裂纹扩展的参数，对三点弯曲试验以及拉伸试验下涂覆层内部的裂纹进行模拟，并通过实验进行验证。结果随着载荷的增加，涂层中的垂直裂纹和45。倾斜裂纹均沿着涂层厚度方向扩展，到达界面时裂纹发生偏转，沿着界面继续扩展而并没有越过涂层．基体界面向基体扩展。模拟得到三点弯曲试验下初始长度为0．2mm的垂直裂纹和450倾斜裂纹开裂的临界载荷分别为3．47kN和4．49kN，裂纹长度增加至0．3？mm时，临界载荷降低为3．29kN和4．31kN。裂纹越靠近试件中心，临界载荷越小，越易发生裂纹扩展现象。另一方面，在拉伸试验下，0．2mm的垂直裂纹的临界开裂载荷（3．47kN）小于投影长度相同的倾斜裂纹的临界载荷（5．21kN），而与拉应力平行的裂纹并未扩展。实验得到0．2mm的垂直裂纹在弯曲试验下的平均临界载荷为3．49kN，而倾斜裂纹为4．46kN。结论三点弯曲试验下，垂直裂纹比倾斜裂纹更危险，初始长度越长、越靠近试件中心的裂纹越易发生裂纹扩展现象。在拉伸试验下，与拉应力平行的裂纹并未扩展，最安全。模拟结果与实验相近，验证了模拟的正确性。

关键词：再制造 涂层 裂纹扩展 有限元 

单位：西安理工大学; 西安710048; 装甲兵工程学院; 北京100072