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Al-Cu与Al-Si-Cu合金凝固微观组织的仿真模拟

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Al-Cu与Al-Si-Cu合金凝固微观组织的仿真模拟
论文目录
 
摘要第1-7页
Abstract第7-16页
第1章 绪论第16-29页
  1.1 课题背景及选题意义第16-17页
  1.2 凝固微观组织形成及形貌第17-19页
  1.3 微观组织模拟方法第19-25页
    1.3.1 确定性方法第19页
    1.3.2 随机性方法第19-24页
    1.3.3 相场法第24-25页
    1.3.4 三种微观模拟方法的优缺点第25页
  1.4 微观组织模拟存在的问题第25-27页
    1.4.1 界面传热的问题第25-26页
    1.4.2 液相流动的问题第26页
    1.4.3 形核方面的问题第26-27页
  1.5 本论文研究的内容第27-29页
第2章 实验与数值模拟过程第29-39页
  2.1 实验第29-33页
    2.1.1 实验材料第29-30页
    2.1.2 铸造实验第30-31页
    2.1.3 测温系统第31-33页
  2.2 数值模拟过程第33-38页
    2.2.1 宏观和微观的网格划分第33页
    2.2.2 热物性参数第33-36页
    2.2.3 初始条件第36页
    2.2.4 边界条件第36页
    2.2.5 生长系数及模拟参数第36-37页
    2.2.6 宏微观耦合计算第37-38页
  2.3 本章小结第38-39页
第3章 界面换热系数的反求第39-68页
  3.1 凝固过程的传热数学模型第39-43页
    3.1.1 传热问题基本方程第39-42页
    3.1.2 潜热处理第42-43页
  3.2 界面换热系数的求解及影响因素第43-48页
    3.2.1 求解界面换热系数的方法第44-47页
    3.2.2 求解界面换热系数的影响因素第47-48页
  3.3 基于ProCAST的反分析求解界面换热模型的建立第48-51页
  3.4 反分析求解Al-Cu与Al-Si-Cu合金的界面换热系数第51-56页
    3.4.1 Al-2%Cu二元合金界面换热系数的反求结果第51-54页
    3.4.2 Al-9.75%Si-2%Cu三元合金界面换热系数第54-56页
  3.5 反分析求解不同浇注温度下水冷系统的界面换热系数第56-66页
    3.5.1 浇注温度为620℃的界面换热系数第58-60页
    3.5.2 浇注温度为650℃的界面换热系数第60-61页
    3.5.3 浇注温度为680℃的界面换热系数第61-63页
    3.5.4 浇注温度为700℃的界面换热系数第63-64页
    3.5.5 浇注温度为720℃的界面换热系数第64-66页
    3.5.6 不同浇注温度的界面换热系数的差异第66页
  3.6 本章小结第66-68页
第4章 液相扩散系数的理论计算模型及其对微观组织模拟结果的影响第68-92页
  4.1 扩散模型及影响因素第68-73页
    4.1.1 Miedema扩散模型第68-71页
    4.1.2 影响扩散的因素第71-73页
  4.2 基于ProCAST模拟的黏度曲线的扩展Eyring模型第73-75页
  4.3 Al-2%Cu二元合金液相扩散系数理论计算模型第75-76页
    4.3.1 二元合金生成热的计算第75页
    4.3.2 二元合金一级相互作用系数ε_i~i的计算第75页
    4.3.3 二元合金液相扩散系数的计算第75-76页
  4.4 Al-9.75%Si-2%Cu三元合金液相扩散系数理论计算模型第76-77页
    4.4.1 自由能与Toop模型第76页
    4.4.2 三元合金的相互作用系数ε_i~i和ε_j~j第76-77页
    4.4.3 三元合金液相扩散系数的计算第77页
  4.5 液相扩散系数计算模型的验证第77-78页
  4.6 Al-2%Cu与Al-9.75%Si-2%Cu合金的液相扩散系数结果第78-80页
    4.6.1 二元合金液相扩散系数的计算结果第78-79页
    4.6.2 三元合金液相扩散系数的计算结果第79-80页
  4.7 Al-2%Cu与Al-9.75%Si-2%Cu合金的微观组织模拟第80-91页
    4.7.1 微观组织模拟的影响因素第80-83页
    4.7.2 Al-2%Cu与Al-9.75%Si-2%Cu合金的微观组织模拟第83-91页
  4.8 本章小结第91-92页
第5章 形核密度与过冷度的选择及微观组织的验证第92-108页
  5.1 微观组织模拟的数学模型第92-98页
    5.1.1 过冷度模型第92-93页
    5.1.2 形核模型第93-96页
    5.1.3 生长模型第96-98页
  5.2 微观模拟参数的选择第98-101页
    5.2.1 形核密度的选择第98-99页
    5.2.2 过冷度的选择第99-101页
  5.3 微观组织优化模型的验证第101-106页
    5.3.1 常温模具中二元合金铸件微观组织验证第102-104页
    5.3.2 常温模具中三元合金铸件微观组织验证第104-106页
  5.4 本章小结第106-108页
结论及创新点第108-111页
结论第108-109页
论文主要创新点第109-111页
参考文献第111-120页
致谢第120-121页
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文第121页

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