Mechanical behavior of thermal barrier coatings for gas turbine blades

Plasma-sprayed thermal barrier coatings (TBCs) will enable turbine components to operate at higher temperatures and lower cooling gas flow rates; thereby improving their efficiency. Future developments are limited by precise knowledge of the material properties and failure mechanisms of the coating system. Details of this nature are needed for realistic modeling of the coating system which will, in turn, promote advancements in coating technology. Complementary experiments and analytical modeling which were undertaken in order to define and measure the important failure processes for plasma-sprayed coatings are presented. The experimental portion includes two different tests which were developed to measure coating properties. These are termed tensile adhesion and acoustic emission tests. The analytical modeling section details a finite element method which was used to calculate the stress distribution in the coating system. Some preliminary results are presented

Thermal expansion mismatch and oxidation in thermal barrier coatings

Thermal barrier coatings (TBC) for advanced gas turbine blades have been under intensive development during the last several years. This investigation is intended to achieve a clearer understanding of the mechanical behavior of plasma sprayed zirconia-yttria TBCs, involving a nickle-chromium-aluminum bond coat. The near term objectives are to study the stress states in a relatively simple model TBC subjected to steady state thermal loading. The resulting thermal expansion mismatch and oxidation have been primary targets for the study. The finite element approach and the effects of thermal mismatch and oxidation are described. A proposed mechanism for oxidation induced coating failure is also presented

Thermal expansion mismatch and plasticity in thermal barrier coating

The basic objective of this investigation is the quantitative determination of stress states in a model thermal barrier coating (TBC) as it cools in the air to 600 C from an assumed stress-free state at 700 C. This model is intended to represent a thin plasma-sprayed zirconia-yttria ceramic layer with a nickel chromium-aluminum-yttrium bond coat on a cylindrical substrate made of nickel-based superalloys typically found in gas turbines

A study on thermal barrier coatings including thermal expansion mismatch and bond coat oxidation

The present investigation deals with a plasma-sprayed thermal barrier coating (TBC) intended for high temperature applications to advanced gas turbine blades. Typically, this type of coating system consists of a zirconia-yttria ceramic layer with a nickel-chromium-aluminum bond coat on a superalloy substrate. The problem on hand is a complex one due to the fact that bond coat oxidation and thermal mismatch occur in the TBC. Cracking in the TBC has also been experimentally illustrated. A clearer understanding of the mechanical behavior of the TBC is investigated. The stress states in a model thermal barrier coating as it cools down in air is studied. The powerful finite element method was utilized to model a coating cylindrical specimen. Four successively refined finite element models were developed. Some results obtained using the first two models have been reported previously. The major accomplishment is the successful development of an elastic TBC finite element model known as TBCG with interface geometry between the ceramic layer and the bond coat. An equally important milestone is the near-completion of the new elastic-plastic TBC finite element model called TBCGEP which yielded initial results. Representative results are presented

Finite element analysis of thermal barrier coatings

The near-term objective is to develop an understanding of the states of stresses and strains in a Zirconia-yttria thermal barrier coating (TBC) experiencing a given temperature drop. Results so obtained are expected to facilitate experimental work. In order to gain realistic insights into the distribution of stresses and strains in a complex TBC, the finite element approach was selected to model a cylindrical TBC specimen. Experimental evidence reported in the literature indicated the presence of rough interface between the ceramic coat and bond coat. Oxidation of the bond coat at ceramic-bond interface was observed, as was a small amount of cracking in the ceramics near the ceramic-bond interface. To account for these complex features, a plane-strain finite element computer program known as TBCOC was developed, taking advantage of a generic computer code known as MARC. This generic code was made available through the use of a supercomputer (Cray 1). The TBCOC model contains 1316 nodal points and 2140 finite elements. It is capable of a uniform isothermal loading. Results of a sample computer run are presented

อุบัติการณ์การบาดเจ็บของทีมนักกีฬารักบี้ประเภทผู้เล่น 15 คน มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ในกีฬามหาวิทยาลัยแห่งประเทศไทยครั้งที่ 37 (INCIDENCE OF INJURY IN AMATEUR RUGBY FIFTEEN PLAYERS OF SRINAKHARINWIROT UNIVERSITY TEAM IN THE 37TH UNIVERSITY GAME IN THAI)

วัตถุประสงค์ของการศึกษาในครั้งนี้เพื่อศึกษาถึงอุบัติการณ์ ตำแหน่ง และกลไกการบาดเจ็บของทีมนักกีฬารักบี้ประเภท 15 คน ของมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ในกีฬามหาวิทยาลัยแห่งประเทศไทยครั้งที่ 37 ณ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ วิทยาเขตรังสิต จังหวัดปทุมธานี โดยจำนวนนักกีฬาในทีมที่เข้าร่วมการฝึกซ้อม และแข่งขันทั้งสิ้น 30 คน เก็บข้อมูลโดยนักกายภาพบำบัด และผู้ฝึกสอนด้วยแบบสอบถามการบาดเจ็บของนักรักบี้จาก Gabbett TJ (2003) ข้อมูลที่ได้จะทำการเก็บข้อมูลจากช่วงระยะเวลาการฝึกซ้อมและการแข่งขัน และคำนวณเปรียบเทียบ 1,000 ชั่วโมงการเล่น ผลการศึกษาพบว่า อุบัติการณ์การบาดเจ็บที่พบในช่วงการแข่งขันเท่ากับ 119.017 ต่อ 1,000 ชั่วโมงการเล่น (Playing hours) (67.45%) และในช่วงฝึกซ้อมเท่ากับ 1.233 ต่อ 1,000 ชั่วโมงการเล่น ตำแหน่งของร่างกายที่ได้รับบาดเจ็บที่พบได้มากที่สุดในการศึกษานี้ ได้แก่ ข้อเท้า และเท้า โดยพบว่า เป็นการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อและเอ็นยึดข้อต่อเป็นหลักในทีมผู้เล่นนี้ นอกจากนี้การบาดเจ็บที่พบจะมีมากในช่วงการแข่งขัน การศึกษานี้พบว่า ปัจจัยที่มีผลต่อการบาดเจ็บได้แก่การเกิดการล้า การเกิดการบาดเจ็บซ้ำ  ด้านอุณหภูมิ สภาพสนามแข่งขัน หรือสนามฝึกซ้อม ประสบการณ์ของผู้เล่น และจำนวนนักกีฬา ต่างมีผลต่ออุบัติการณ์การบาดเจ็บในการแข่งขัน และการฝึกซ้อม ซึ่งข้อมูลที่ได้นี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการให้การดูแลป้องกันการบาดเจ็บของทีมนักกีฬารักบี้ต่อไปคำสำคัญ: กายภาพบำบัด การปะทะ ระบาดวิทยา การฝึกซ้อมIt was the purpose of this study to investigate the incidence, site, and mechanism of injuries in fifteen amateur rugby players of Srinakharinwirot University team in the 37th University game at Thammasat University, Rangsit Campus, Pathum Thani, Thailand. A total of 30 players from rugby team, Srinakharinwirot University, joined in this game. The data were collected by physical therapists and the head coach by using checklist from Gabbett TJ (2003). All injured data during practice and competition match were recorded. The incidence in competition of injury was 119.017 per 1,000 playing hours (64.45%) and during training was 1.233 per 1,000 playing hours (35.55%). The most common site of injuries was the area of ankle and foot. The sprain and overuse injury were commonly found in this study. The results show that muscular injuries and injuries of the ankle and foot were the most common injury in fifteen rugby players. Furthermore, injuries were found mostly in competition period. These finding suggest that fatigue microtrauma, temperature, athletic experience, number of players and surface of the field may contribute to the injuries of fifteen rugby players of Srinakharinwirot University team. The professional health care and team can apply this data for prevention of rugby players.Keywords: Physical therapy, Collision, Epidemiology, Trainin