| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 课题背景与研究意义 | 第9-10页 |
| 1.2 电磁控制焊接过程的研究进展 | 第10-12页 |
| 1.3 电磁控制GTAW焊接过程的数值模拟研究进展 | 第12-18页 |
| 1.3.1 焊接电弧的模拟研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.2 焊接熔池的模拟研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3.3 焊接电弧-熔池耦合模型的研究现状 | 第16-18页 |
| 1.4 本文研究的主要内容 | 第18-19页 |
| 第2章 纵向磁场作用下焊接电弧与熔池模型 | 第19-33页 |
| 2.1 二维稳态轴对称电弧等离子体模型的建立 | 第19-25页 |
| 2.1.1 柱状坐标系下的控制方程组 | 第20-21页 |
| 2.1.2 源项的处理 | 第21-22页 |
| 2.1.3 求解域的建立与边界条件 | 第22-24页 |
| 2.1.4 网格划分 | 第24-25页 |
| 2.1.5 材料热物性参数 | 第25页 |
| 2.2 三维瞬态焊接熔池模型的建立 | 第25-32页 |
| 2.2.1 笛卡尔坐标系下的控制方程组 | 第26-27页 |
| 2.2.2 源项的处理 | 第27-29页 |
| 2.2.3 求解域的建立与网格划分 | 第29页 |
| 2.2.4 边界条件 | 第29-31页 |
| 2.2.5 材料热物性参数 | 第31-32页 |
| 2.3 数值模拟的算法与程序 | 第32-33页 |
| 第3章 纵向磁场对焊接电弧行为的影响 | 第33-49页 |
| 3.1 纵向磁场对电弧等离子体的温度场与流场的影响 | 第33-36页 |
| 3.2 纵向磁场作用下的电弧物理特性 | 第36-44页 |
| 3.2.1 电弧内部的电流密度与电势分布 | 第36-39页 |
| 3.2.2 电弧-熔池界面的电流密度与热流密度分布 | 第39-40页 |
| 3.2.3 电弧内部与电弧-熔池界面的电弧压力分布 | 第40-44页 |
| 3.3 纵向磁场对焊接热效率的影响 | 第44-49页 |
| 第4章 纵向磁场对焊接熔池传热与流动特性的影响 | 第49-69页 |
| 4.1 纵向磁场作用下焊接熔池的温度场与流场 | 第49-56页 |
| 4.1.1 自由电弧下熔池的温度场与流场 | 第49-51页 |
| 4.1.2 LMF强度为0.01T时熔池的温度场与流场 | 第51-53页 |
| 4.1.3 LMF强度为0.02T时熔池的温度场与流场 | 第53-55页 |
| 4.1.4 LMF强度为0.03T时熔池的温度场与流场 | 第55-56页 |
| 4.2 纵向磁场作用下驱动力对熔池形貌的影响 | 第56-64页 |
| 4.2.1 表面张力(Marangoni对流) | 第57-58页 |
| 4.2.2 自发电磁力 | 第58页 |
| 4.2.3 浮力 | 第58-59页 |
| 4.2.4 外加电磁力 | 第59-64页 |
| 4.3 熔池内驱动力的无量纲常数分析 | 第64-69页 |
| 第5章 电弧与熔池模型的验证 | 第69-79页 |
| 5.1 电弧等离子体模型的验证 | 第69-76页 |
| 5.1.1 电弧弧根变化与温度场的验证 | 第69-72页 |
| 5.1.2 等离子体流速的验证 | 第72-73页 |
| 5.1.3 电弧压力的验证 | 第73-75页 |
| 5.1.4 电流密度的验证 | 第75-76页 |
| 5.2 焊接熔池模型的验证 | 第76-79页 |
| 第6章 结论 | 第79-81页 |
| 参考文献 | 第81-86页 |
| 在学研究成果 | 第86-87页 |
| 致谢 | 第87页 |
