机械振动和磨损而造成的机械零件失效是影响航空发动机等重要部件性能的重要原因。氧化钇稳定氧化锆（YSZ）陶瓷涂层具有降低基底的使用温度、保护其免遭热流气体的冲蚀氧化、耐磨损的优点,广泛应用于航空航天、舰船、汽车制造等领域。近些年发现YSZ涂层还具有优秀的阻尼性能,能够降低航空发动机的振动损伤并提高航空发动机工作稳定性。研究表明,在YSZ涂层中存在丰富的微观缺陷结构,但微观缺陷结构对阻尼性能影响机制尚未完全明确。了解微观缺陷对阻尼性能的影响将为航空发动机热障涂层的寿命延长和工作稳定性的提升等提供理论基础。本文主要利用分子动力学方法对空位、位错和微裂纹三种典型的微观缺陷进行建模,结合实验结果分析微观缺陷对YSZ涂层模型阻尼性能影响机理。实验研究方面,分别改变蒸发束流和基底温度得到具有不同微观结构特点的YSZ涂层。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线衍射仪对样品的表面形貌、晶相结构进行表征。采用动态机械分析仪测量YSZ涂层样品的阻尼性能,基于涂层生长理论分析涂层微观结构对YSZ涂层阻尼性能的影响。模拟研究方面,构建了三种微观缺陷的分子动力学模型。对模型进行加载和卸载。观察其应力-应变曲线的变化曲线和模型的微观结构图,分析空位、位错和微裂纹模型能量耗散产生的原因。通过计算在不同温度条件下微观缺陷模型的阻尼因子（Q-1）,比较温度变化对微观缺陷能量耗散效果的影响。利用LAMMPS软件输出在循环应力下位错模型的能量变化,解释其在多周期循环载荷下的阻尼机理。实验结果表明,蒸发束流的提高有利于涂层阻尼性能的提升,说明晶粒、晶界层之间的相互作用造成YSZ涂层对外加载荷的能量消耗;降低基底温度能改善涂层阻尼性能,表明微观缺陷对涂层阻尼性能的改善有着较大的作用。对YSZ涂层三种微观缺陷模型进行分析,位错模型阻尼性能的来源于应变方向改变时位错结构之间的内摩擦作用。且在循环应力作用下,位错模型的能够使YSZ涂层表现为持续的阻尼性能。微裂纹模型的阻尼机理表现为在应变的作用下,模型中的原子重新排列产生新的微观结构。空位模型的阻尼性能来源于由于空位结构引发的大规模原子结构的改变和新构成的位错结构对输入能量的消耗。温度变化模型表明原子结构的变化是空位阻尼性能的主要原因。通过对实验研究和模拟结果的分析,得到了 YSZ涂层的阻尼机理。