复杂条件下金属凝固过程的相场方法模拟研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-9页 |
| 论文主要创新与贡献 | 第9-10页 |
| 目录 | 第10-13页 |
| 第一章 文献综述 | 第13-35页 |
| ·选题背景及意义 | 第13-14页 |
| ·晶体生长理论 | 第14-21页 |
| ·形核理论 | 第14-16页 |
| ·枝晶生长理论 | 第16-19页 |
| ·微观偏析效应 | 第19-21页 |
| ·凝固过程的微观组织数值模拟方法 | 第21-24页 |
| ·确定性方法 | 第21页 |
| ·随机性方法 | 第21-23页 |
| ·直接模拟方法 | 第23-24页 |
| ·微观组织模拟的相场方法及其发展概况 | 第24-33页 |
| ·相场基本原理 | 第25-26页 |
| ·相场模型的建立 | 第26-27页 |
| ·相场模型参数的确定 | 第27页 |
| ·相场方法在凝固微观组织模拟中的应用 | 第27-33页 |
| ·本研究领域存在的问题与不足 | 第33-34页 |
| ·本文的主要研究工作 | 第34-35页 |
| 第二章 相场模型及数值求解 | 第35-55页 |
| ·相场方法基本原理 | 第35-38页 |
| ·纯物质扩散模型 | 第38-41页 |
| ·纯金属体系的自由能 | 第38页 |
| ·相场控制方程 | 第38-40页 |
| ·温度场控制方程 | 第40-41页 |
| ·单相二元合金相场模型 | 第41-45页 |
| ·基于熵泛函的二元合金相场模型 | 第41-44页 |
| ·反溶质截留 | 第44-45页 |
| ·耦合流场的二元合金相场模型 | 第45页 |
| ·相场模型参数取值 | 第45-47页 |
| ·控制方程的离散 | 第47-49页 |
| ·时间域离散 | 第47页 |
| ·空间离散 | 第47-48页 |
| ·稳定性条件 | 第48页 |
| ·基本初始条件和边界条件 | 第48-49页 |
| ·流场控制方程的离散 | 第49-51页 |
| ·连续性方程 | 第49页 |
| ·动量守恒方程 | 第49-51页 |
| ·模拟结果的后处理 | 第51-52页 |
| ·基于Origin软件的数据可视化处理 | 第51-52页 |
| ·基于Gnuplot软件的数据可视化处理 | 第52页 |
| ·程序编制 | 第52页 |
| ·本章小结 | 第52-55页 |
| 第三章 横向限制下凝固微观组织演化 | 第55-77页 |
| ·非连续界面对凝固过程的影响 | 第55页 |
| ·横向限制对纯金属凝固过程的影响 | 第55-67页 |
| ·物性参数 | 第55-56页 |
| ·初始及边界条件 | 第56页 |
| ·模拟结果及分析讨论 | 第56-67页 |
| ·横向限制存在对合金凝固过程的影响 | 第67-74页 |
| ·物性参数 | 第67页 |
| ·初始及边界条件 | 第67-68页 |
| ·模拟结果及分析讨论 | 第68-74页 |
| ·本章小结 | 第74-77页 |
| 第四章 流场及边界热流作用下的合金凝固过程 | 第77-107页 |
| ·强迫对流作用下的合金凝固过程 | 第77-90页 |
| ·边界及初始条件 | 第77-78页 |
| ·结果分析与讨论 | 第78-90页 |
| ·边界热流作用下的枝晶生长过程 | 第90-100页 |
| ·初始及边界条件 | 第90-91页 |
| ·过冷熔体中的自由枝晶生长 | 第91-93页 |
| ·边界热流作用下的枝晶生长 | 第93-96页 |
| ·不同大小边界热流对枝晶生长过程的影响 | 第96-100页 |
| ·边界热流作用下的柱状晶生长过程 | 第100-106页 |
| ·初始及边界条件 | 第100-101页 |
| ·边界热流作用下的柱状晶生长过程 | 第101-103页 |
| ·不同方向边界热流对柱状晶生长过程的影响 | 第103-106页 |
| ·本章小结 | 第106-107页 |
| 第五章 凝固过程中流场与边界热流的竞争效应 | 第107-125页 |
| ·流场与边界热流共同作用下的枝晶生长过程 | 第107-118页 |
| ·初始及边界条件 | 第107-108页 |
| ·结果及分析讨论 | 第108-118页 |
| ·流场与边界热流共同作用下的定向凝固过程 | 第118-124页 |
| ·初始及边界条件 | 第118页 |
| ·结果及分析讨论 | 第118-124页 |
| ·本章小结 | 第124-125页 |
| 第六章 结论与展望 | 第125-127页 |
| 参考文献 | 第127-137页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第137-139页 |
| 致谢 | 第139-141页 |