| 摘要 | 第12-14页 |
| Abstract | 第14-16页 |
| 主要符号表 | 第17-18页 |
| 第1章 引言 | 第18-40页 |
| 1.1 选题意义 | 第18-19页 |
| 1.2 等离子弧焊接物理 | 第19-30页 |
| 1.2.1 喷嘴 | 第19-21页 |
| 1.2.2 阴极 | 第21-22页 |
| 1.2.3 等离子弧的组分 | 第22-26页 |
| 1.2.4 熔池流体流动 | 第26-30页 |
| 1.3 等离子弧焊接的数值模拟 | 第30-37页 |
| 1.3.1 PAW等离子弧模型 | 第30-32页 |
| 1.3.2 PAW熔池模型 | 第32-35页 |
| 1.3.3 等离子弧-熔池的耦合模型 | 第35-37页 |
| 1.4 本文主要工作 | 第37-40页 |
| 第2章 等离子弧热-力特性数值分析 | 第40-60页 |
| 2.1 PAW等离子弧的特点 | 第40-41页 |
| 2.2 轴对称PAW等离子弧的数值模型 | 第41-49页 |
| 2.2.1 计算区域 | 第41-42页 |
| 2.2.2 等离子弧区的控制方程 | 第42-43页 |
| 2.2.3 电磁场耦合计算 | 第43页 |
| 2.2.4 钨极与喷嘴 | 第43-44页 |
| 2.2.5 等离子弧与阴极界面间的热传导 | 第44页 |
| 2.2.6 外部边界处理 | 第44-46页 |
| 2.2.7 材料物性参数 | 第46-47页 |
| 2.2.8 网格划分及算法 | 第47-49页 |
| 2.3 计算结果 | 第49-57页 |
| 2.3.1 等离子弧热-力特性 | 第49-51页 |
| 2.3.2 喷嘴直径对等离子弧特性的影响 | 第51-54页 |
| 2.3.3 离子气流量对等离子弧特性的影响 | 第54-56页 |
| 2.3.4 等离子弧与自由等离子弧的对比 | 第56-57页 |
| 2.4 本章小结 | 第57-60页 |
| 第3章 定点PAW等离子弧-熔池-小孔的一体化模型 | 第60-84页 |
| 3.1 PAW等离子弧-熔池-小孔的热-力耦合 | 第60-61页 |
| 3.2 等离子弧-熔池-小孔一体化模型的建立 | 第61-74页 |
| 3.2.1 计算区域 | 第61-62页 |
| 3.2.2 多相流模型处理 | 第62-63页 |
| 3.2.3 传热与流动 | 第63-64页 |
| 3.2.4 电磁场耦合 | 第64-65页 |
| 3.2.5 熔池自由表面变形与小孔追踪 | 第65-66页 |
| 3.2.6 鞘层非局部热平衡区域处理 | 第66-70页 |
| 3.2.7 等离子弧与熔池界面的热-力传递 | 第70-71页 |
| 3.2.8 外部边界 | 第71-72页 |
| 3.2.9 材料物性参数 | 第72页 |
| 3.2.10 数值算法 | 第72-74页 |
| 3.3 模拟结果与分析 | 第74-81页 |
| 3.3.1 穿孔过程及等离子弧形态演变 | 第74-76页 |
| 3.3.2 等离子弧-熔池界面上的热-力分布 | 第76-79页 |
| 3.3.3 电流密度与电磁力的分布 | 第79-81页 |
| 3.4 实验验证 | 第81-83页 |
| 3.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 第4章 金属蒸气对PAW等离子弧与熔池的影响 | 第84-102页 |
| 4.1 金属蒸气的计算模型 | 第84-89页 |
| 4.1.1 金属蒸气的数值算法 | 第85-87页 |
| 4.1.2 等离子体物性参数 | 第87页 |
| 4.1.3 控制方程组 | 第87-89页 |
| 4.1.4 边界条件 | 第89页 |
| 4.2 金属蒸气的计算结果与分析 | 第89-99页 |
| 4.2.1 铁蒸气的扩散与分布 | 第90-93页 |
| 4.2.2 铁蒸气对等离子弧的影响 | 第93-97页 |
| 4.2.3 铁蒸气对熔池的影响 | 第97-99页 |
| 4.3 模型验证 | 第99-100页 |
| 4.4 本章小结 | 第100-102页 |
| 第5章 等离子弧运动时的PAW热过程一体化模型 | 第102-126页 |
| 5.1 连续PAW热过程特点 | 第102-103页 |
| 5.2 连续PAW三维一体化模型 | 第103-108页 |
| 5.2.1 计算区域 | 第103-104页 |
| 5.2.2 焊枪与工件的相对运动 | 第104-105页 |
| 5.2.3 控制方程组 | 第105-107页 |
| 5.2.4 边界条件 | 第107-108页 |
| 5.3 计算结果与分析 | 第108-122页 |
| 5.3.1 等离子弧及工件温度场演变 | 第108-114页 |
| 5.3.2 等离子弧与熔池中的流场 | 第114-118页 |
| 5.3.3 熔池表面上的热-力分布 | 第118-122页 |
| 5.4 实验验证 | 第122-124页 |
| 5.5 本章小结 | 第124-126页 |
| 第6章 结论与展望 | 第126-128页 |
| 6.1 结论 | 第126-127页 |
| 6.2 展望 | 第127-128页 |
| 参考文献 | 第128-138页 |
| 致谢 | 第138-140页 |
| 攻读博士学位期间已发表和撰写的论文 | 第140-142页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第142-143页 |
| 附件 | 第143-154页 |
| 学位论文评巧及答辩情况表 | 第154页 |