| 摘要 | 第1-11页 |
| Abstract | 第11-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-34页 |
| ·概述 | 第14-15页 |
| ·微观组织数值模拟方法 | 第15-23页 |
| ·确定性模拟方法 | 第16-18页 |
| ·随机性模拟方法 | 第18-22页 |
| ·相场法及其特点 | 第22-23页 |
| ·相场法的研究现状 | 第23-28页 |
| ·纯物质自由枝晶生长 | 第23-24页 |
| ·二元合金自由枝晶生长 | 第24-26页 |
| ·多元合金自由枝晶生长 | 第26页 |
| ·单相合金定向凝固枝晶生长 | 第26-27页 |
| ·共晶生长 | 第27页 |
| ·相场法在其它方面的应用 | 第27-28页 |
| ·对流影响凝固微观组织研究现状 | 第28-31页 |
| ·PF-NS 和PF-LBM 模型 | 第28-30页 |
| ·CA-NS 和CA-LBM 模型 | 第30-31页 |
| ·高界面能各向异性凝固组织演化研究现状 | 第31-32页 |
| ·本论文的研究工作 | 第32-34页 |
| 第2章 凝固理论基础及相场模型 | 第34-48页 |
| ·微观组织形成的理论基础 | 第34-38页 |
| ·液态金属形核理论 | 第34-36页 |
| ·晶体长大理论 | 第36-38页 |
| ·经典枝晶生长理论 | 第38-39页 |
| ·依万佐夫理论 | 第38-39页 |
| ·临界稳定性理论 | 第39页 |
| ·微观可解性理论 | 第39页 |
| ·相场模型基础 | 第39-42页 |
| ·相场法原理 | 第39-40页 |
| ·相场模型建立方法 | 第40-42页 |
| ·相场模型的建立 | 第42-47页 |
| ·纯物质相场模型 | 第42-45页 |
| ·二元合金相场模型 | 第45页 |
| ·多晶粒相场模型 | 第45-46页 |
| ·耦合流场相场模型 | 第46-47页 |
| ·扰动的引入 | 第47页 |
| ·小结 | 第47-48页 |
| 第3章 相场模型的数值求解及后处理 | 第48-65页 |
| ·数值计算方法 | 第48-50页 |
| ·有限差分法 | 第48-49页 |
| ·有限元法 | 第49页 |
| ·有限体积法 | 第49-50页 |
| ·边界单元法 | 第50页 |
| ·纯扩散情况下相场模型数值求解 | 第50-55页 |
| ·相场控制方程的离散 | 第51-52页 |
| ·温度场控制方程的离散 | 第52-53页 |
| ·溶质场控制方程的离散 | 第53-54页 |
| ·方程求解的稳定性条件 | 第54-55页 |
| ·初始条件和边界条件 | 第55页 |
| ·强制对流作用下相场模型数值求解 | 第55-59页 |
| ·温度场控制方程的离散 | 第55-56页 |
| ·溶质场控制方程的离散 | 第56-57页 |
| ·动量守恒方程的离散 | 第57-58页 |
| ·方程求解的稳定性条件 | 第58页 |
| ·初始条件和边界条件 | 第58-59页 |
| ·材料的物性参数 | 第59-60页 |
| ·程序编制 | 第60页 |
| ·计算结果后处理 | 第60-63页 |
| ·枝晶尖端数据计算 | 第61-62页 |
| ·模拟结果可视化 | 第62-63页 |
| ·小结 | 第63-65页 |
| 第4章 强制对流作用下纯物质枝晶生长的相场法研究 | 第65-93页 |
| ·有无强制对流作用下纯物质枝晶生长 | 第65-80页 |
| ·纯扩散时枝晶生长演化过程 | 第65-67页 |
| ·强制对流作用下枝晶生长演化过程 | 第67-70页 |
| ·强制对流作用下参数对枝晶生长的影响 | 第70-80页 |
| ·纯物质单枝晶与多枝晶生长比较 | 第80-81页 |
| ·纯扩散时单枝晶和多枝晶生长 | 第80-81页 |
| ·强制对流时单枝晶和多枝晶生长 | 第81页 |
| ·有无强制对流作用下纯物质多枝晶生长 | 第81-89页 |
| ·纯扩散时多枝晶生长演化过程 | 第82-83页 |
| ·强制对流作用下多枝晶生长演化过程 | 第83-89页 |
| ·相场计算结果与实验结果比较 | 第89-91页 |
| ·小结 | 第91-93页 |
| 第5章 强制对流作用下立方晶系合金枝晶生长的相场法研究 | 第93-109页 |
| ·强制对流作用下Ni-Cu 合金枝晶生长 | 第93-96页 |
| ·有无强制对流时枝晶生长形貌 | 第93-94页 |
| ·有无强制对流时枝晶生长溶质分布 | 第94-95页 |
| ·强制对流对枝晶尖端生长行为的影响 | 第95-96页 |
| ·噪声扰动对强制对流作用下枝晶生长的影响 | 第96-98页 |
| ·噪声扰动和强制对流作用下参数对枝晶生长的影响 | 第98-103页 |
| ·流速对枝晶生长的影响 | 第98-99页 |
| ·过冷度对枝晶生长的影响 | 第99-101页 |
| ·扰动强度对枝晶生长的影响 | 第101-103页 |
| ·强制对流作用下Ni-Cu 合金多枝晶生长 | 第103-104页 |
| ·噪声扰动和强制对流作用下Ni-Cu 合金多枝晶生长 | 第104-106页 |
| ·相场计算结果与实验结果比较 | 第106-107页 |
| ·小结 | 第107-109页 |
| 第6章 强制对流作用下六方晶系合金枝晶生长的相场法研究 | 第109-117页 |
| ·强制对流作用下Mg 合金枝晶生长 | 第109-113页 |
| ·有无强制对流时枝晶生长形貌 | 第109-111页 |
| ·有无强制对流时枝晶生长溶质分布 | 第111-112页 |
| ·强制对流对枝晶尖端生长行为的影响 | 第112-113页 |
| ·强制对流作用下Mg 合金多枝晶生长 | 第113-115页 |
| ·模拟结果与实验结果对比 | 第115-116页 |
| ·小结 | 第116-117页 |
| 第7章 强制对流作用下高界面能各向异性枝晶生长的相场法研究 | 第117-142页 |
| ·各向异性界面能的修正处理 | 第117-126页 |
| ·晶向缺失现象 | 第117-118页 |
| ·晶体形态图解方法 | 第118-120页 |
| ·各向异性函数的修正 | 第120-124页 |
| ·晶体平衡形态 | 第124-125页 |
| ·高界面能各向异性相场方程 | 第125-126页 |
| ·高界面能各向异性纯物质枝晶生长 | 第126-128页 |
| ·高界面能各向异性纯物质相场模型与参数确定 | 第126页 |
| ·模拟结果与分析 | 第126-128页 |
| ·高界面能各向异性二元合金枝晶生长 | 第128-132页 |
| ·高界面能各向异性二元合金相场模型与参数确定 | 第128页 |
| ·高界面能各向异性枝晶生长 | 第128-129页 |
| ·界面能各向异性强度对枝晶生长的影响 | 第129-131页 |
| ·过冷度对枝晶生长的影响 | 第131-132页 |
| ·高界面能和界面动力学各向异性二元合金枝晶生长 | 第132-137页 |
| ·高各向异性二元合金相场模型 | 第132-133页 |
| ·高各向异性枝晶生长形貌 | 第133-134页 |
| ·高各向异性枝晶生长溶质分布 | 第134-135页 |
| ·高各向异性枝晶生长温度分布 | 第135-136页 |
| ·高各向异性枝晶尖端生长行为 | 第136-137页 |
| ·强制对流对高界面能各向异性枝晶生长的影响 | 第137-141页 |
| ·强制对流作用下高界面能各向异性枝晶生长相场模型 | 第137-138页 |
| ·有无强制对流时高界面能各向异性枝晶生长形貌 | 第138-139页 |
| ·有无强制对流时高界面能各向异性枝晶生长溶质分布 | 第139-140页 |
| ·强制对流对高界面能各向异性枝晶尖端生长行为的影响 | 第140-141页 |
| ·小结 | 第141-142页 |
| 结论与展望 | 第142-145页 |
| 1 研究结论 | 第142-143页 |
| 2 研究展望 | 第143-145页 |
| 本文的创新点 | 第145-146页 |
| 参考文献 | 第146-158页 |
| 致谢 | 第158-159页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 | 第159-160页 |
