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异质金属电阻点焊熔核形成热过程数值模拟

专 业: 材料加工工程
关键词: 异质金属点焊模型 MHD行为 数值模拟耦合算法 可视化技术
分类号: TG402
形 态: 共 117 页 约 76,635 个字 约 3.666 M内容
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内容摘要


首次建立了异质金属点焊熔核形成过程中电磁场、热场、流场和浓度场的控制方程,提出了异质金属点焊模型中电磁效应形成的MHD行为,建立了异质金属点焊熔核形成过程中流场、热场与浓度场动态过程的数值模拟耦合算法,并针对异质金属电阻点焊模型,设计了电阻点焊熔核形成热过程三维数值模拟的计算程序FHBRSW,并采用可视化技术增强了软件的后处理功能;对异质金属08F-N2电阻点焊熔核形成热过程进行了数值模拟,其计算结果与实测结果吻合良好……

全文目录


文摘
图表索引
符号表
第1章 绪论
1.1课题的背景和意义
1.2焊接过程数值模拟的研究进展
1.2.1点焊过程数值模拟研究进展
1.2.2焊接热过程中流动问题的研究进展
1.2.3异质金属点焊研究的进展
1.3点焊熔核形成过程数值模拟存在的问题
1.4本文的主要研究内容
第2章 异质金属点焊熔核形成过程数学模型的建立
2.1数学分析模型的建立
2.1.1数学模型特点
2.2.2数学模型求解条件
2.2控制方程组
2.3传递方程源项的处理
2.3.1电势方程及能量传递方程源项
2.3.2动量传递方程源项的处理
2.4 传递方程的条件化
2.5本章结论
第3章 异质金属点焊数值模拟的程序结构
3.1FHBRSW数值模拟软件的设计思想
3.1.1软件工程思想
3.1.2FHBRSW模块化结构设计思想
3.2 FHBRSW软件的组成及计算流程的实现
3.3计算内存的优化
3.3.1分块计算
3.3.2压缩数据结构
3.4代数方程求解方法
3.4.1迭代方法与收敛速度
3.4.2收敛判据
3.5等温线设置及绘制方法
3.5.1等温线的几何信息处理
3.5.2等温点计算
3.5.3等温点追踪
3.5.4等温线搜索与绘制
3.6二维速度矢量图的绘制方法
3.7颜色与温度、浓度对照表的设置
3.7.1 RGB彩色模型
3.7.2 256色模式下调色板设置
3.7.3温度、浓度对照表的设置
3.7.4单元表面的着色算法
3.8本章结论
第4章 数值计算中关键技术处理
4.1数值模拟算法与网格系统
4.1.1算法的选择
4.1.2网格系统的建立及相关参数
4.2三维控制方程组离散化差分格式
4.2.1控制方程离散方法选择
4.2.2控制方程的离散化
4.3控制方程源项的处理
4.3.1动量方程源项
4.3.2热能方程源项
4.4相变的热传导问题
4.5相关材料热物理特性处理
4.5.1材料的热导率
4.5.2液态金属的粘度
4.5.3液态金属的扩散系数
4.5.4其它物性参数的处理
4.6本章结论
第5章 数值模拟结果与分析
5.1异质金属08F-N2热物理性能和焊接工艺参数
5.1.1异质金属08F-N2的焊接性
5.1.2材料08F-N2选择与热物理性能参数的规划
5.1.3焊接工艺参数
5.2异质金属08F-N2点焊热传导数值模拟
5.2.1熔核形成过程中电势与电流密度分布
5.2.2熔核形成过程中温度场的变化
5.3异质金属08F-N2点焊熔核流动数值模拟
5.4异质金属08F-N2点焊熔核传质过程数值模拟
5.5 异质金属08F-N2点焊熔核质量数值模拟分析
5.6本章结论
第6章 模型的实验验证
6.1验证性试验方案
6.2熔核形成过程的实验验证
6.2.1电极电压测定
6.2.2点焊接头金相测定与分析
6.2.3异质金属点焊熔核形成过程中成分不均匀性实验分析
6.3数值模拟应用举例及实验验证
6.3.1应用举例的选择
6.3.2物性参数与计算方案
6.3.3模拟计算结果与实验验证
6.4本章结论
第7章 结论
参考文献
摘要

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中图分类: > TG402 > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接一般性问题 > 焊接传热过程

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