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TC4合金空心阴极真空熔化焊接熔池流场与热场数值模拟

专 业: 材料加工工程
关键词: 空心阴极真空电弧焊 流场 热场 数值模拟
分类号: TG402
形 态: 共 56 页 约 36,680 个字 约 1.755 M内容
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内容摘要


该文从数值模拟的角度出发,建立了空心阴极真空电弧焊接TC4合金熔池流场与热场三维非稳态数值分析模型,通过计算求解熔池中流体的流动和工件上传热和动态过程,寻找到焊接工艺参数对焊接过程的影响规律。

该文所建立的数值分析模型,综合考虑了熔池中流体流动的驱动力表面张力梯度、电磁力、浮力及表面热流对熔池动态行为的影响,并特别注重考虑了空心阻极真空电弧焊接方法本身和焊接材料的特殊性。

文中在进行模型的离散化的时候,为避免不合理的压力场和速度场级离散化工作所造成的麻烦,采用了非均匀的交错矩形网格剖析工件。

在利用点迭代结合逐次亚松驰迭代SUR求解离散模型时,采用了SIMPLEC算法,并成功的计算出TC4合金试件上温度场分布和熔池中的流场分而。

该文最后进行了相应的空心阻极真空电弧焊接TC4合金工艺试验,通过对比发现计算结果和实验结果基本吻合,从而验证了该文所建立的模型的正确性……

全文目录


文摘
英文文摘
主要符号表
第1章 绪论
1.1课题来源及研究意义
1.2空心阴极真空电弧焊研究现状及分析
1.2.1空心阴极真空电弧放电
1.2.2空心阴极真空电弧焊
1.2.3 HCVAW的特点
1.2.4 HCVAW的研究现状
1.3焊接热过程的数值模拟研究进展
1.4本课题主要研究内容
第2章 数学模型的建立
2.1 HCVAW焊接过程的物理模型
2.2数学模型-控制方程组
2.3定解条件
2.4本章小结
第3章 数学模型的离散及求解方法
3.1算法选择及工件的剖分
3.1.1选择数学算法
3.1.2剖分工件
3.2控制方程的离散化
3.3控制方程中源项及边界条件的处理
3.3.1体积力源项
3.3.2热能边界条件
3.3.3相变潜热的处理
3.4方程的求解方法及程序设计
3.5本章小结
第4章 数值模拟的结果及验证
4.1材料的热物性参数
4.2 HCVAW焊接温度场的计算结果
4.3熔池流场的计算结果
4.4计算结果的实验验证
4.5本章小结
结 论
参考文献

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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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