| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-11页 |
| 1 绪论 | 第11-33页 |
| ·研究背景及意义 | 第11-12页 |
| ·管材的种类 | 第12-13页 |
| ·管材的加工工艺 | 第13-14页 |
| ·大口径无缝钢管的工艺流程 | 第13页 |
| ·大口径铜及铜合金管的工艺流程 | 第13-14页 |
| ·管坯加工的发展 | 第14-17页 |
| ·管坯加工的重要性 | 第14页 |
| ·管坯生产工艺发展路线 | 第14-17页 |
| ·空心管坯的连续铸造工艺 | 第17-20页 |
| ·垂直连铸法 | 第17-18页 |
| ·上引连铸法 | 第18-19页 |
| ·水平连铸法 | 第19-20页 |
| ·电磁场在材料制备中的应用 | 第20-30页 |
| ·电磁约束成型技术 | 第21-23页 |
| ·电磁搅拌技术 | 第23-27页 |
| ·电磁制动技术 | 第27-28页 |
| ·复合电磁场的应用 | 第28-30页 |
| ·电磁场数值模拟发展历程 | 第30-31页 |
| ·论文的研究目的及内容 | 第31-33页 |
| 2 搅拌磁场作用下金属熔体受力和流动的数值模拟 | 第33-61页 |
| ·前言 | 第33页 |
| ·电磁场和流场计算的数学模型 | 第33-42页 |
| ·电磁场模块介绍 | 第34-36页 |
| ·电磁场的计算模型 | 第36-37页 |
| ·流场模块介绍 | 第37-39页 |
| ·金属液流动的计算模型 | 第39-40页 |
| ·电磁场与流场的耦合求解 | 第40-42页 |
| ·模拟计算的可靠性验证 | 第42-44页 |
| ·实验过程 | 第42-43页 |
| ·实验结果与模拟结果的比较 | 第43-44页 |
| ·磁场搅拌器的制备研究 | 第44-60页 |
| ·数值模拟条件 | 第44-46页 |
| ·搅拌器的绕线方式的选择 | 第46-47页 |
| ·搅拌器极对数的选择 | 第47-51页 |
| ·搅拌器的结构尺寸的选择 | 第51-54页 |
| ·搅拌器位置对金属液受力及流动的影响 | 第54-57页 |
| ·电磁参数对金属液受力及流动的影响 | 第57-60页 |
| ·小结 | 第60-61页 |
| 3 空心管坯内置磁场搅拌器的静态模拟实验研究 | 第61-72页 |
| ·引言 | 第61页 |
| ·内置磁场搅拌器的制作 | 第61-63页 |
| ·静态模拟实验 | 第63-67页 |
| ·实验材料的选择 | 第63页 |
| ·实验装置的设计 | 第63-64页 |
| ·电流强度的选择 | 第64-66页 |
| ·实验过程 | 第66页 |
| ·试样获取及处理 | 第66-67页 |
| ·实验结果及分析 | 第67-71页 |
| ·磁场搅拌器对铸坯凝固组织的影响 | 第67-69页 |
| ·施加不同磁场搅拌器对铸坯凝固组织改善的比较 | 第69-71页 |
| ·小结 | 第71-72页 |
| 4 搅拌磁场作用下晶粒细化的机理研究 | 第72-91页 |
| ·引言 | 第72页 |
| ·两相流凝固模型的建立 | 第72-77页 |
| ·计算过程 | 第77-78页 |
| ·行波磁场对铸坯凝固过程的影响 | 第78-83页 |
| ·行波磁场对冷却曲线的影响 | 第78-79页 |
| ·行波磁场对温度梯度的影响 | 第79-80页 |
| ·行波磁场对溶质浓度分布的影响 | 第80-82页 |
| ·行波磁场对铸坯晶粒大小的影响 | 第82-83页 |
| ·旋转磁场对铸坯凝固过程的影响 | 第83-86页 |
| ·旋转磁场对冷却速率的影响 | 第83-84页 |
| ·旋转磁场对温度梯度的影响 | 第84页 |
| ·旋转磁场对溶质浓度分布的影响 | 第84-85页 |
| ·旋转磁场对铸坯晶粒大小的影响 | 第85-86页 |
| ·金属液所受电磁力的理论解析 | 第86-90页 |
| ·行波磁场作用下电磁力的理论解析 | 第86-88页 |
| ·旋转磁场作用下电磁力的理论解析 | 第88-90页 |
| ·小结 | 第90-91页 |
| 5 复合电磁场作用下连续铸造空心管坯凝固过程数值模拟 | 第91-106页 |
| ·引言 | 第91-92页 |
| ·数学模型的建立 | 第92-93页 |
| ·求解条件 | 第93-95页 |
| ·初始条件 | 第94页 |
| ·边界条件 | 第94-95页 |
| ·物性参数以及计算参数 | 第95页 |
| ·空心管坯电磁连铸温度场模拟结果分析 | 第95-105页 |
| ·单独施加中频磁场对连铸空心管坯凝固过程的影响 | 第96-98页 |
| ·单独施加行波磁场对连铸空心管坯凝固过程的影响 | 第98-103页 |
| ·施加复合电磁场对连铸空心管坯凝固过程的影响 | 第103-105页 |
| ·小结 | 第105-106页 |
| 结论 | 第106-108页 |
| 展望 | 第108-109页 |
| 创新点摘要 | 第109-110页 |
| 参考文献 | 第110-117页 |
| 附录A 4.2节公式符号表 | 第117-118页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第118-120页 |
| 致谢 | 第120-121页 |