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熔覆增材IN718合金析出相分布特征及其局域力学性能研究

摘要第5-7页
Abstract第7-9页
第1章 绪论第13-39页
    1.1 课题背景及研究意义第13-14页
    1.2 增材制造技术概述第14-16页
    1.3 熔覆增材制造技术及国内外研究现状第16-30页
        1.3.1 熔覆增材制造技术及研究现状第16-19页
        1.3.2 电弧熔覆增材制造技术第19-22页
        1.3.3 激光熔覆增材制造技术第22-24页
        1.3.4 熔覆增材工艺模拟技术第24-30页
    1.4 IN718合金及其熔覆增材组织与力学性能第30-37页
        1.4.1 IN718合金的发展历史及用途第30-31页
        1.4.2 IN718合金的微观组织结构及凝固特点第31-35页
        1.4.3 IN718合金的熔覆增材组织及性能第35-37页
    1.5 本文的主要研究内容第37-39页
第2章 熔覆增材制造工艺基础试验研究第39-65页
    2.1 引言第39页
    2.2 熔覆增材坐标系及试验系统第39-44页
        2.2.1 增材坐标系及方向规定第39-40页
        2.2.2 送粉式激光增材(PLAM)商业试验系统第40-41页
        2.2.3 送丝式电弧增材(WAAM)开源试验系统搭建第41-44页
    2.3 开源WAAM试验系统增材试验与评价第44-53页
        2.3.1 试验材料与方法第44-47页
        2.3.2 试验结果与讨论第47-53页
    2.4 IN718合金WAAM和PLAM样块熔覆增材试验第53-64页
        2.4.1 熔覆试验材料第53-54页
        2.4.2 工艺参数选择第54-62页
        2.4.3 多层多道样块增材制备第62-64页
    2.5 本章小结第64-65页
第3章 熔覆增材热历程有限元模拟及验证第65-94页
    3.1 引言第65页
    3.2 熔覆增材制造基础工艺的Python脚本建模第65-84页
        3.2.1 总体建模与验证方案第65-66页
        3.2.2 代表性体积单元(RVE)增材及熔覆搭接区建模第66-70页
        3.2.3 模型网格划分与组装第70-71页
        3.2.4 材料热物性参数第71-75页
        3.2.5 热源模型及其移动方式第75-82页
        3.2.6 熔覆层动态热边界条件第82-84页
    3.3 多层多道熔覆增材温度场模拟及验证第84-92页
        3.3.1 3L 3P20B块体温度场模型第84-85页
        3.3.2 网格密度敏感性分析第85-88页
        3.3.3 温度场验证方法第88-89页
        3.3.4 模拟与测温结果比较第89-92页
    3.4 本章小结第92-94页
第4章 IN718合金熔覆增材微观组织及宏观力学性能第94-110页
    4.1 引言第94页
    4.2 多层多道IN718合金熔覆增材组织特征第94-105页
        4.2.1 样品及表征实验第94-95页
        4.2.2 多层多道样块试样横截面组织形貌第95-98页
        4.2.3 不同宏观区域的微观组织特征第98-102页
        4.2.4 WAAM与PLAM熔覆组织偏析及碳化物第102-105页
    4.3 熔覆态试样宏观微拉伸性能及断口分析第105-109页
        4.3.1 拉伸测试第105-106页
        4.3.2 微拉伸性能第106-108页
        4.3.3 断口分析第108-109页
    4.4 本章小结第109-110页
第5章 IN718合金多层多道熔覆增材析出相演变第110-155页
    5.1 引言第110页
    5.2 固态相变动力学模型理论基础第110-117页
        5.2.1 JMAK整体转变动力学模型第110-113页
        5.2.2 同步转变动力学第113-115页
        5.2.3 增材热历程数据处理第115-117页
    5.3 IN718合金熔覆增材析出相演变预测第117-130页
        5.3.1 热力学数据第117-124页
        5.3.2 计算流程及节点热历程分段精度比较第124-126页
        5.3.3 多层多道熔覆样块试样信息第126-127页
        5.3.4 多层多道IN718合金增材样块析出相面分布第127-130页
    5.4 多层多道IN718合金增材样块析出相分布验证第130-153页
        5.4.1 横截面显微硬度分布第130-132页
        5.4.2 微观组织SEM表征及纳米析出相量化方法第132页
        5.4.3 样品准备及实验过程第132-134页
        5.4.4 SEM图像表征结果与讨论第134-147页
        5.4.5 各区域γ'/γ''相图像量化与结果比较第147-153页
    5.5 本章小结第153-155页
第6章 IN718合金熔覆增材样块局域弹塑性力学性能第155-192页
    6.1 引言第155页
    6.2 微尺度局域塑性力学性能反演分析方法第155-163页
        6.2.1 总体表征及反演分析方法第155-159页
        6.2.2 纳米压痕理论方法第159-163页
    6.3 纳米压痕实验及其有限元建模第163-173页
        6.3.1 仪器及实验过程第163-165页
        6.3.2 压痕实验结果及分析第165-169页
        6.3.3 纳米压痕有限元建模第169-173页
    6.4 粒子群算法寻优第173-179页
        6.4.1 算法基础理论与流程第173-176页
        6.4.2 纳米压痕-FEM-PSO联合计算框架第176-178页
        6.4.3 算法参数及设置第178-179页
    6.5 多层多道IN718合金熔覆增材样块局域塑性性能第179-190页
        6.5.1 纳米压痕-FEM-PSO算例实验第179-181页
        6.5.2 WAAM顶部T试样算例结果及讨论第181-183页
        6.5.3 结果验证及增材样块局域塑性性能第183-190页
    6.6 本章小结第190-192页
结论第192-194页
参考文献第194-210页
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果第210-212页
致谢第212-213页

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