基于数值模拟的旋转电弧TIG焊熔滴过渡研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 选题背景与研究意义 | 第9-10页 |
| 1.2 旋转电弧传感器及旋转电弧焊接研究现状 | 第10-13页 |
| 1.3 熔滴过渡理论研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3.1 静力平衡理论 | 第14页 |
| 1.3.2 “质量-弹簧”理论 | 第14-15页 |
| 1.3.3 能量最小原理理论 | 第15页 |
| 1.3.4 流体动力学理论 | 第15-16页 |
| 1.4 填丝焊焊丝熔化过渡行为研究现状 | 第16-18页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第18-19页 |
| 第2章 熔滴过渡类型及FLUENT软件简介 | 第19-26页 |
| 2.1 熔滴过渡常见类型 | 第19-21页 |
| 2.1.1 自由过渡 | 第19页 |
| 2.1.2 大滴过渡 | 第19-20页 |
| 2.1.3 搭桥过渡 | 第20页 |
| 2.1.4 插入过渡 | 第20-21页 |
| 2.2 计算流体力学基础及FLUENT软件简介 | 第21-25页 |
| 2.2.1 计算流体力学简介 | 第21页 |
| 2.2.2 CFD模型的离散-有限体积法 | 第21-22页 |
| 2.2.3 流场数值计算算法分析 | 第22-24页 |
| 2.2.4 FLUENT软件简介 | 第24-25页 |
| 2.3 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 旋转电弧TIG焊电弧的数值模拟 | 第26-45页 |
| 3.1 数学模型 | 第26-30页 |
| 3.1.1 物理模型与网格划分 | 第26-27页 |
| 3.1.2 基本假设 | 第27-28页 |
| 3.1.3 控制方程 | 第28-30页 |
| 3.2 求解计算 | 第30-33页 |
| 3.2.1 对网格的操作 | 第30页 |
| 3.2.2 设置计算模型 | 第30-31页 |
| 3.2.3 设置材料物性 | 第31-32页 |
| 3.2.4 设置边界条件 | 第32-33页 |
| 3.2.5 设置求解策略 | 第33页 |
| 3.3 源项的处理 | 第33-34页 |
| 3.4 模拟结果与分析 | 第34-43页 |
| 3.4.1 电流对电弧性能的影响 | 第34-37页 |
| 3.4.2 旋转频率对电弧性能的影响 | 第37-39页 |
| 3.4.3 氩气流速对电弧性能的影响 | 第39-43页 |
| 3.5 结果分析 | 第43-44页 |
| 3.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 旋转电弧TIG填丝焊熔滴过渡数学模型 | 第45-54页 |
| 4.1 物理模型 | 第45-47页 |
| 4.2 基本假设 | 第47页 |
| 4.3 控制方程 | 第47-48页 |
| 4.3.1 质量守恒方程(连续性方程) | 第47-48页 |
| 4.3.2 动量守恒方程(运动方程) | 第48页 |
| 4.4 旋转电弧TIG填丝焊熔滴过渡受力分析 | 第48-52页 |
| 4.4.1 重力 | 第48-49页 |
| 4.4.2 表面张力 | 第49-50页 |
| 4.4.3 等离子流力 | 第50-51页 |
| 4.4.4 蒸气反作用力 | 第51-52页 |
| 4.5 自由表面跟踪方法 | 第52-53页 |
| 4.6 本章小结 | 第53-54页 |
| 第5章 旋转电弧TIG填丝焊熔滴过渡数值模拟 | 第54-71页 |
| 5.1 引言 | 第54页 |
| 5.2 网格划分 | 第54-55页 |
| 5.3 求解数学模型 | 第55-60页 |
| 5.3.1 设置计算模型 | 第55-56页 |
| 5.3.2 设置材料物性 | 第56页 |
| 5.3.3 设置边界条件和操作环境 | 第56-58页 |
| 5.3.4 设置求解策略 | 第58页 |
| 5.3.5 初始条件和时间步长设置 | 第58页 |
| 5.3.6 源项的处理 | 第58-60页 |
| 5.4 实验设备 | 第60-61页 |
| 5.4.1 焊接系统 | 第60页 |
| 5.4.2 高速摄像系统 | 第60-61页 |
| 5.5 模拟结果与分析 | 第61-70页 |
| 5.5.1 焊接电压对熔滴过渡的影响 | 第62-66页 |
| 5.5.2 旋转频率对熔滴过渡的影响 | 第66-68页 |
| 5.5.3 焊接电流对熔滴过渡的影响 | 第68-70页 |
| 5.6 本章小结 | 第70-71页 |
| 第6章 结论与展望 | 第71-74页 |
| 6.1 结论 | 第71-72页 |
| 6.2 展望 | 第72-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-80页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第80页 |
