第一章 绪论 | 第1-20页 |
1.1 引言 | 第8-9页 |
1.2 激光表面淬火综述 | 第9-15页 |
1.2.1 激光的产生原理和特性 | 第9-11页 |
1.2.2 激光表面淬火的机理和特点 | 第11-14页 |
1.2.2.1 激光与金属材料相互作用的物理过程 | 第11-12页 |
1.2.2.2 激光快速加热对材料相变的影响 | 第12页 |
1.2.2.3 相变硬化层的组织结构 | 第12-13页 |
1.2.2.4 激光表面淬火的特点 | 第13-14页 |
1.2.3 激光表面淬火的设备基础 | 第14-15页 |
1.2.4 激光表面淬火的工艺影响因素 | 第15页 |
1.3 激光表面淬火模拟在国内外的研究现状 | 第15-19页 |
1.3.1 以实验为基础的数学模型 | 第16-18页 |
1.3.2 与计算机结合的有限元数值模拟 | 第18-19页 |
1.4 本课题的主要工作内容 | 第19-20页 |
第二章 热分析有限元模拟的理论基础和有限元软件 | 第20-29页 |
2.1 两大理论基础 | 第20-24页 |
2.1.1 有限元的基本理论和原理 | 第20-21页 |
2.1.2 传热学的理论基础 | 第21-24页 |
2.1.2.1 热传导 | 第22页 |
2.1.2.2 热对流 | 第22-23页 |
2.1.2.3 热辐射 | 第23-24页 |
2.2 有限元分析软件的发展 | 第24-26页 |
2.3 有限元分析软件ANSYS及其特点 | 第26-28页 |
2.4 本章小结 | 第28-29页 |
第三章 激光表面淬火三维瞬态温度场的有限元模拟 | 第29-38页 |
3.1 ANSYS的热分析特点 | 第29-30页 |
3.2 ANSYS瞬态热分析的主要步骤 | 第30-31页 |
3.2.1 建模 | 第30页 |
3.2.2 加载求解 | 第30-31页 |
3.2.3 后处理 | 第31页 |
3.3 激光表面淬火三维瞬态温度场的有限元模拟 | 第31-37页 |
3.3.1 激光表面淬火的热传导微分方程 | 第31-32页 |
3.3.2 参数的确定 | 第32-34页 |
3.3.2.1 相变潜热的处理 | 第32-33页 |
3.3.2.2 热物性参数的确定 | 第33-34页 |
3.3.3 三维瞬态温度场的模拟过程 | 第34-36页 |
3.3.3.1 三维几何模型的建立 | 第34页 |
3.3.3.2 施加热载荷 | 第34-36页 |
3.3.4 三维瞬态温度场的后处理 | 第36-37页 |
3.4 本章小结 | 第37-38页 |
第四章 针对研究硬化层深的激光表面淬火的二维模拟 | 第38-46页 |
4.1 激光表面淬火的二维模拟 | 第38-39页 |
4.2 激光表面淬火的二维模拟结果的分析 | 第39-43页 |
4.2.1 激光表面淬火的相变温度的确定 | 第39页 |
4.2.2 二维模拟的后处理 | 第39-40页 |
4.2.3 二维模拟结果的分析 | 第40-43页 |
4.3 模拟和试验的对比结果 | 第43-44页 |
4.4 本章小结 | 第44-46页 |
第五章 基于ANSYS的预测硬化层深数学模型 | 第46-60页 |
5.1 基于ANSYS的能量转换系数的确定 | 第46-50页 |
5.1.1 试验设备和试验结果 | 第47页 |
5.1.2 根据模拟结果确定的能量转换系数的值 | 第47-50页 |
5.2 预测层深数学模型 | 第50-58页 |
5.2.1 数学软件Maple和统计回归方程软件的简介 | 第51-53页 |
5.2.2 试验数据的数学拟合分析 | 第53-57页 |
5.2.2.1 能量转换系数与功率的关系 | 第53-56页 |
5.2.2.2 能量转换系数与扫描速度的关系 | 第56页 |
5.2.2.3 能量转换系数与功率、扫描速度的关系 | 第56-57页 |
5.2.3 数学模型的建立 | 第57-58页 |
5.3 验证预测层深数学模型的精确性 | 第58-59页 |
5.4 本章小结 | 第59-60页 |
第六章 相变硬化层的均匀性分析 | 第60-68页 |
6.1 相变硬化层不均匀的主要体现 | 第60-61页 |
6.1.1 硬化层截面形貌及原因 | 第60页 |
6.1.2 相变硬化层进出端的差异 | 第60-61页 |
6.2 对截面形貌优化的分析 | 第61-62页 |
6.2.1 在截面形貌优化上的提出的可能解决方法 | 第61-62页 |
6.2.2 硬化层截面形貌的模拟分析 | 第62页 |
6.3 对进出端差异的研究 | 第62-67页 |
6.3.1 在解决进出端上提出的可能解决方法 | 第62-63页 |
6.3.2 针对进出端差异的试验研究 | 第63-67页 |
6.3.2.1 数据的收集 | 第63-64页 |
6.3.2.2 整理所有的数据 | 第64-66页 |
6.3.2.3 由数据整理后推出的规律 | 第66-67页 |
6.4 本章小结 | 第67-68页 |
第七章 全文总结 | 第68-70页 |
致谢 | 第70-71页 |
参考文献 | 第71-72页 |