舰船设备表面应用的涂层材料是对舰船结构以及设备表面进行免遭各种工况破坏的有效手段,不同船舶设备的所使用的涂料根据实际应用的要求也是不同的。被应用于船舶的基体钢板上的涂层材料通常称之为基体钢板防滑涂层,由于舰船基体钢板经常受到冲击,碾压、摩擦等破坏,复合涂层需具备抗冲击抗碾压抗腐蚀等性能。本课题针对舰船行驶的区域不同如南北极的极寒、赤道的极热环境,考察复合涂层在极寒、极热条件下与基体钢板基体的匹配适应性能。首先,通过查阅国内外有关船舶基体钢板应用复合涂层的相关知识,了解了当前的船舶防滑涂层材料的应用情况,特别是针对基体钢板上的复合涂层实际应用的现状来看,各个国家对于研制出能够抵抗恶劣天气以及极端温度的复合涂层的渴望变得越来越迫切,设计研究适用于复合涂层环境适应性分析对加速复合涂层的升级更新迫在眉睫。其次,本研究的涂层材料是一种以环氧树脂为基底的高性能复合涂层材料,通过对该涂层材料进行了一系列的力学性能试验发现该材料是一种非线性粘弹性材料。通过非线性粘弹性材料的理论分析,基于复合涂层的单轴压缩、双轴压缩、面内剪切、应力松弛蠕变试验建立复合涂层非线性粘弹性本构模型,并通过单轴压缩和剪试验数据连接曲线与本构关系的理论曲线进行对比验证,为后续的分析研究提供材料参数要求。再次,从热分析理论的控制方程、定解条件进行理论分析,推导出复合涂层的应力计算方程;采用激光测量法对复合涂层进行热导率、热传导系数、比热容的实验测量,基于材料的导热性能设置环境温差,按第三种边界条件确定复合涂层与基体的对流换热的条件。从次,基于复合涂层的非线性粘弹性本构模型和导热系数测试,对复合涂层与钢板基体进行极热和极寒两种工况下的热匹配性能仿真分析,通过极热和极寒两种极端温度下复合涂层及基体钢板的瞬态热分析,得到复合涂层与钢板基体的变形、应力及应变分布,基于Tsai-Wu失效准则考察复合涂层和钢板基体的失效状态,确定复合涂层具有一定的抗热与抗寒特性。最后,在极热、极寒工况下对复合涂层在考虑裂纹扩展的情形下进行有限元仿真模拟分析,进一步考察了温度条件、裂纹位置、裂纹尺寸等因素对复合涂层表面裂纹在实际应用下的扩展趋势。通过仿真分析考察了复合涂层在极寒、极热条件下与基体钢板基体的匹配适应性能,通过分析研究对复合涂层的环境性能分析及后续的升级换代具有一定的理论指导意义。