| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 目录 | 第10-12页 |
| 插图索引 | 第12-13页 |
| 附表索引 | 第13-14页 |
| 符号表 | 第14-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-25页 |
| 1.1 激光深熔焊接机理 | 第15页 |
| 1.2 激光深熔焊接模拟研究现状 | 第15-21页 |
| 1.2.1 小孔模拟研究 | 第15-18页 |
| 1.2.2 动态熔池行为模拟研究 | 第18-19页 |
| 1.2.3 等离子体在激光深熔焊接中的耦合研究 | 第19-21页 |
| 1.3 运动界面追踪研究现状 | 第21-24页 |
| 1.3.1 运动界面追踪问题及其数值方法 | 第21-22页 |
| 1.3.2 VOF 在界面追踪中的应用概述 | 第22-23页 |
| 1.3.3 Level-Set 在界面追踪中的应用概述 | 第23-24页 |
| 1.4 本课题主要研究内容 | 第24-25页 |
| 第2章 基于 Level-Set 的界面追踪模型 | 第25-34页 |
| 2.1 Level-Set 方法概述 | 第25-26页 |
| 2.2 基于焊接模型的 Level-Set 方程 | 第26-27页 |
| 2.3 动态方程求解 | 第27-29页 |
| 2.4 运动界面的法线与曲率 | 第29-30页 |
| 2.5 窄带化的自适应网格 | 第30-31页 |
| 2.6 符号函数重新初始化 | 第31-33页 |
| 2.7 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 焊接小孔形成数值模拟 | 第34-51页 |
| 3.1 模型特点及模型假设 | 第34-35页 |
| 3.2 数学模型 | 第35-39页 |
| 3.2.1 固液界面的追踪 | 第35-36页 |
| 3.2.2 气液界面的追踪 | 第36-39页 |
| 3.3 边界条件 | 第39-40页 |
| 3.3.1 热源模型 | 第39页 |
| 3.3.2 激光在孔内多次反射吸收 | 第39-40页 |
| 3.4 追踪气液界面运动控制方程 | 第40-41页 |
| 3.5 实验数据与计算结果对比分析 | 第41-45页 |
| 3.5.1 试验方法与结果 | 第41-44页 |
| 3.5.2 模拟结果讨论及验证 | 第44-45页 |
| 3.6 小孔及熔池动态模拟 | 第45-50页 |
| 3.6.1 界面形貌分析 | 第46-47页 |
| 3.6.2 金属蒸汽流场分析 | 第47页 |
| 3.6.3 孔壁功率密度和温度分布 | 第47-48页 |
| 3.6.4 小孔动态形貌 | 第48-50页 |
| 3.7 本章小结 | 第50-51页 |
| 第4章 金属蒸汽及等离子体行为模拟 | 第51-62页 |
| 4.1 模型假设 | 第51页 |
| 4.2 蒸发模型 | 第51-54页 |
| 4.2.1 液相均值沸腾 | 第52页 |
| 4.2.2 汽液界面的蒸发 | 第52-54页 |
| 4.3 计算单元内质量和能量守恒 | 第54-55页 |
| 4.4 等离子体对激光能量的辐射吸收 | 第55-56页 |
| 4.5 控制方程 | 第56-57页 |
| 4.6 计算结果分析 | 第57-60页 |
| 4.6.1 等离子体对激光能量的吸收 | 第57-59页 |
| 4.6.2 金属蒸汽及等离子体对熔池动态形成的作用 | 第59-60页 |
| 4.7 本章小结 | 第60-62页 |
| 第5章 总结与展望 | 第62-64页 |
| 5.1 全文总结 | 第62-63页 |
| 5.2 研究展望 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-70页 |
| 致谢 | 第70-71页 |
| 附录 A （攻读学位期间发表的学术论文、专利及获奖） | 第71-72页 |
| 附录 B 部分程序源代码 | 第72-75页 |
