| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 主要符号表 | 第10-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第11-13页 |
| 1.2 埋弧焊及其国内外的研究状况 | 第13-18页 |
| 1.2.1 埋弧焊过程及其特点 | 第13-14页 |
| 1.2.2 高效多丝埋弧焊的特性及其简介 | 第14-16页 |
| 1.2.3 FCB法三丝单面埋弧焊 | 第16-18页 |
| 1.3 国内外焊接熔池数值模拟的研究现状与进展 | 第18-24页 |
| 1.3.1 焊接数值模拟的基本概念和主要内容 | 第18-19页 |
| 1.3.2 焊接熔池数值模拟的研究现状 | 第19-24页 |
| 1.4 本课题研究的主要内容 | 第24-25页 |
| 第二章 FCB法三丝单面埋弧焊熔池数学模型的建立 | 第25-48页 |
| 2.1 Fluent及有限体积法简介 | 第25-31页 |
| 2.1.1 Fluent软件包简介 | 第25-26页 |
| 2.1.2 有限体积法的相关介绍 | 第26-29页 |
| 2.1.2.1 求解区域的离散过程 | 第26页 |
| 2.1.2.2 控制方程的离散方法 | 第26-29页 |
| 2.1.3 Fluent常用算法介绍 | 第29-31页 |
| 2.2 FCB法三丝埋弧焊熔池模拟的数学模型 | 第31-45页 |
| 2.2.1 熔池模拟的控制方程 | 第32-40页 |
| 2.2.1.1 连续性方程 | 第32页 |
| 2.2.1.2 动量守恒方程 | 第32-35页 |
| 2.2.1.3 能量守恒方程 | 第35-37页 |
| 2.2.1.4 自由表面跟踪技术 | 第37-39页 |
| 2.2.1.5 熔化凝固模型 | 第39-40页 |
| 2.2.2 几何模型及边界条件 | 第40-45页 |
| 2.2.2.1 几何模型 | 第40-41页 |
| 2.2.2.2 边界条件 | 第41-45页 |
| 2.3 模型求解策略 | 第45-48页 |
| 第三章 FCB法三丝埋弧焊熔池温度场和流场模拟分析 | 第48-61页 |
| 3.1 模型参数及材料热物理性质 | 第48-50页 |
| 3.2 衬垫模型 | 第50页 |
| 3.3 尾丝单熔池计算结果与分析 | 第50-52页 |
| 3.4 首丝、中丝共熔池计算结果与分析 | 第52-53页 |
| 3.5 三丝共熔池计算结果与分析 | 第53-56页 |
| 3.5.1 横截面流场分析 | 第54-55页 |
| 3.5.2 纵截面流场分析 | 第55-56页 |
| 3.5.3 自由表面流场分析 | 第56页 |
| 3.6 凝固冷却过程计算结果与分析 | 第56-57页 |
| 3.7 不同监控点焊接热循环计算结果与分析 | 第57-60页 |
| 3.7.1 焊件宽度、厚度方向上选点热循环 | 第58-59页 |
| 3.7.2 焊件长度方向上选点热循环 | 第59-60页 |
| 3.8 实验验证 | 第60-61页 |
| 第四章 FCB法三丝埋弧焊焊接应力场的数值模拟 | 第61-88页 |
| 4.1 焊接应力与变形的相关概念 | 第62-65页 |
| 4.1.1 应力与变形 | 第62-63页 |
| 4.1.2 焊接残余应力的分类及理论分布 | 第63-65页 |
| 4.2 焊接应力与变形计算的基本理论 | 第65-70页 |
| 4.2.1 焊接热应力计算的基础条件 | 第65-66页 |
| 4.2.2 屈服准则 | 第66-67页 |
| 4.2.3 流动准则和强化准则 | 第67-68页 |
| 4.2.4 热弹塑性理论及其有限元分析法 | 第68-70页 |
| 4.2.4.1 热弹塑性理论中应力和应变的关系 | 第68-70页 |
| 4.3 FCB法三丝埋弧焊热应力计算的数学模型 | 第70-72页 |
| 4.3.1 有限元模型及边界条件 | 第70-71页 |
| 4.3.2 材料热学、力学性能参数 | 第71-72页 |
| 4.3.3 其他求解设置 | 第72页 |
| 4.4 FCB法三丝埋弧焊热应力计算结果与分析 | 第72-88页 |
| 4.4.1 焊接过程瞬态热应力结果与分析 | 第72-75页 |
| 4.4.1.1 不同时刻热应力分布 | 第73-74页 |
| 4.4.1.2 焊件内部选点应力时程曲线 | 第74-75页 |
| 4.4.2 焊接残余应力结果与分析 | 第75-81页 |
| 4.4.2.1 等效残余应力分布 | 第77页 |
| 4.4.2.2 纵向残余应力分布 | 第77-79页 |
| 4.4.2.3 横向残余应力分布 | 第79-80页 |
| 4.4.2.4 厚度方向残余应力分布 | 第80-81页 |
| 4.4.3 焊接变形结果与分析 | 第81-82页 |
| 4.4.4 FCB工艺参数对焊接残余应力的影响 | 第82-88页 |
| 4.4.4.1 钢板长度对残余应力的影响 | 第82-84页 |
| 4.4.4.2 钢板宽度对残余应力的影响 | 第84-85页 |
| 4.4.4.3 焊接速度对残余应力的影响 | 第85-86页 |
| 4.4.4.4 尾丝间距对残余应力的影响 | 第86-88页 |
| 第五章 结论与展望 | 第88-90页 |
| 5.1 结论 | 第88-89页 |
| 5.2 展望 | 第89-90页 |
| 致谢 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-94页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第94页 |