| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 第1章 引言 | 第12-24页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第12页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第12-13页 |
| 1.2 研究现状 | 第13-21页 |
| 1.2.1 外场对凝固组织和力学性能的影响 | 第13-15页 |
| 1.2.2 外场下的强迫流动现象 | 第15-16页 |
| 1.2.3 强迫流动下的枝晶生长 | 第16-18页 |
| 1.2.4 自然对流下的枝晶生长 | 第18-21页 |
| 1.2.5 需要解决的问题 | 第21页 |
| 1.3 研究内容 | 第21-22页 |
| 1.4 研究方法 | 第22页 |
| 1.5 解决的关键科学问题 | 第22-24页 |
| 第2章 枝晶生长的流场与相场耦合建模 | 第24-51页 |
| 2.1 引言 | 第24-25页 |
| 2.2 LBM理论及算法 | 第25-31页 |
| 2.2.1 平衡分布函数 | 第26-27页 |
| 2.2.2 格子排列 | 第27-29页 |
| 2.2.3 演化规则 | 第29-30页 |
| 2.2.4 边界条件 | 第30-31页 |
| 2.3 LBM计算流程 | 第31-32页 |
| 2.4 PF理论及算法 | 第32-35页 |
| 2.4.1 PF的数值模型 | 第32-34页 |
| 2.4.2 PF方程中的噪声项 | 第34页 |
| 2.4.3 PF方程中的晶体生长取向 | 第34页 |
| 2.4.4 PF方程的求解方法 | 第34-35页 |
| 2.5 LBM与PF的耦合方法 | 第35-36页 |
| 2.6 并行与局部加密(Para-AMR)算法 | 第36-42页 |
| 2.6.1 Para-AMR算法简介 | 第36-38页 |
| 2.6.2 AMR的目标 | 第38-39页 |
| 2.6.3 AMR的网格层级 | 第39-40页 |
| 2.6.4 网格再分过程 | 第40-41页 |
| 2.6.5 基于Para-AMR算法的LBM网格调整 | 第41-42页 |
| 2.6.6 基于Para-AMR算法的LBM与PF耦合计算流程 | 第42页 |
| 2.7 基于Para-AMR算法的耦合计算测试 | 第42-49页 |
| 2.7.1 与AMR相关的参数的影响 | 第42-43页 |
| 2.7.2 枝晶生长计算测试结果 | 第43-44页 |
| 2.7.3 流场计算测试结果 | 第44-45页 |
| 2.7.4 计算效率测试结果 | 第45-46页 |
| 2.7.5 计算结果与经典模型的对比 | 第46-49页 |
| 2.8 小结 | 第49-51页 |
| 第3章 强迫流动对枝晶生长的影响 | 第51-66页 |
| 3.1 引言 | 第51-52页 |
| 3.2 强迫流动作用下等轴晶的生长 | 第52-57页 |
| 3.2.1 等轴晶生长数值模拟的边界条件 | 第52-53页 |
| 3.2.2 单个枝晶生长的溶质分布及枝晶形貌 | 第53页 |
| 3.2.3 单个枝晶生长的尖端移动速度 | 第53-54页 |
| 3.2.4 多个等轴晶的溶质分布及枝晶形貌 | 第54-57页 |
| 3.3 强迫流动作用下柱状晶的生长 | 第57-65页 |
| 3.3.1 柱状晶生长的数值模拟边界条件 | 第57-58页 |
| 3.3.2 剪切流对柱状晶生长的影响 | 第58-61页 |
| 3.3.3 平行生长方向的流动对柱状晶生长的影响 | 第61-65页 |
| 3.4 小结 | 第65-66页 |
| 第4章 强迫流动对两相区渗透率的影响 | 第66-83页 |
| 4.1 引言 | 第66-68页 |
| 4.2 渗透率计算方法 | 第68-69页 |
| 4.3 无强迫流动时的渗透率 | 第69-74页 |
| 4.3.1 无强迫流动时等轴晶的渗透率 | 第69-72页 |
| 4.3.2 无强迫流动时柱状晶的渗透率 | 第72-74页 |
| 4.4 强迫流动作用下的渗透率 | 第74-81页 |
| 4.4.1 强迫流动作用下柱状晶的渗透率 | 第74-77页 |
| 4.4.2 强迫流动作用下等轴晶的渗透率 | 第77-81页 |
| 4.5 小结 | 第81-83页 |
| 第5章 自然对流对合金凝固组织的影响 | 第83-95页 |
| 5.1 引言 | 第83-84页 |
| 5.2 自然对流下枝晶生长的数值模拟条件 | 第84-85页 |
| 5.2.1 数值模拟的模型及参数 | 第84页 |
| 5.2.2 数值模拟的边界条件 | 第84-85页 |
| 5.3 自然对流下单个枝晶的生长 | 第85-90页 |
| 5.3.1 溶质比熔体轻时的枝晶生长 | 第85-87页 |
| 5.3.2 溶质比熔体重时的枝晶生长 | 第87-90页 |
| 5.4 自然对流对Ga-In合金凝固过程的影响 | 第90-92页 |
| 5.5 自然对流对Al-Cu合金凝固过程的影响 | 第92-94页 |
| 5.6 小结 | 第94-95页 |
| 第6章 超声处理合金熔体时的流动现象 | 第95-121页 |
| 6.1 引言 | 第95-96页 |
| 6.2 超声处理不同熔体时的声流模拟 | 第96-105页 |
| 6.2.1 超声声流的模拟条件 | 第96-99页 |
| 6.2.2 声流速度的模拟结果 | 第99-100页 |
| 6.2.3 声流流线的模拟结果 | 第100-101页 |
| 6.2.4 流体中的空化区域 | 第101-102页 |
| 6.2.5 声流模拟的实验验证 | 第102-105页 |
| 6.3 超声处理304不锈钢熔体的传热流动耦合模拟 | 第105-114页 |
| 6.3.1 数值模拟模型 | 第105-109页 |
| 6.3.2 数值模拟结果与讨论 | 第109-113页 |
| 6.3.3 数值模拟结果的实验验证 | 第113-114页 |
| 6.4 超声不同导入方式的比较研究 | 第114-118页 |
| 6.4.1 声流速度分布 | 第115-116页 |
| 6.4.2 声流流线形貌 | 第116-117页 |
| 6.4.3 空化区域的大小 | 第117-118页 |
| 6.5 小结 | 第118-121页 |
| 第7章 结论 | 第121-124页 |
| 7.1 结论 | 第121-124页 |
| 参考文献 | 第124-138页 |
| 致谢 | 第138-140页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第140-141页 |
