冲蚀是航空领域比较常见的一种损伤形式,而弹性涂层的存在,对飞机零部件起到了较好的保护作用。冲蚀颗粒一般比较小,对弹性涂层造成的损伤不明显,尤其是涂层的分层损伤,发生在内部,很难被发现。若涂层/基体结构已经存在分层等损伤,持续性的冲蚀会造成涂层剥落,从而导致外来颗粒对基体材料造成直接的损伤,使飞机零部件的使用寿命大大降低。因此将分层考虑到弹性涂层冲蚀损伤中,深入研究弹性涂层的损伤机理是非常重要的。内聚力模型适合应用于材料的分离损伤,本文将内聚力单元应用到涂层/基体模型的冲蚀分析中,分别建立了基于不同冲蚀条件的冲蚀模型,在多颗粒模型中,研究了不同冲蚀密度、冲蚀距离和多次冲蚀累积下弹性涂层损伤的内在机理;在单颗粒模型中,讨论了不同冲蚀速度、冲蚀角度和颗粒半径对涂层的影响。结果表明:(1)在产生同样凹坑深度损伤下,涂层表面的径向接触应力和粘结层切向应力的最大值均位于接触区边缘处;颗粒冲蚀密度越大,涂层最大拉应力越小;当圆心距大于两颗粒直径之和时,颗粒之间没有相互影响;多次冲蚀产生的应力小于单次冲蚀的,裂纹和分层萌生的位置更加接近接触边缘。(2)弹性涂层的失效形式主要有凹坑、犁沟、分层。其中在未发生分层时,低冲蚀角下,容易产生与颗粒冲蚀方向一致的犁沟;在高冲蚀角下,容易形成凹坑。速度垂直分量的大小是分层损伤的主要原因,冲蚀接触的面积会影响分层的面积,冲蚀过程中,塑性耗散能是能量耗散最多的形式。