| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-33页 |
| 1.1 课题背景 | 第15-16页 |
| 1.2 反重力铸造技术的研究现状 | 第16-22页 |
| 1.2.1 反重力铸造技术的特点和优势 | 第16-18页 |
| 1.2.2 反重力铸造技术的工艺研究 | 第18-22页 |
| 1.3 氧化膜缺陷的研究现状 | 第22-31页 |
| 1.3.1 氧化膜的存在形式 | 第22-24页 |
| 1.3.2 氧化膜的卷入 | 第24-27页 |
| 1.3.3 氧化膜的愈合 | 第27-30页 |
| 1.3.4 氧化膜缺陷对铸件力学性能的影响 | 第30-31页 |
| 1.4 选题意义和主要研究内容 | 第31-33页 |
| 第2章 计算模型和实验方法 | 第33-42页 |
| 2.1 VOF两相流计算模型 | 第33-36页 |
| 2.1.1 控制方程组的数学描述 | 第33-34页 |
| 2.1.2 自由表面的处理 | 第34页 |
| 2.1.3 表面张力的处理 | 第34-35页 |
| 2.1.4 湍流模型 | 第35-36页 |
| 2.2 实验设备 | 第36-38页 |
| 2.2.1 反重力铸造装置 | 第36-37页 |
| 2.2.2 粒子图像测速仪 | 第37-38页 |
| 2.2.3 X射线实时成像设备 | 第38页 |
| 2.3 实验材料和方法 | 第38-40页 |
| 2.3.1 水模拟介质及实验方法 | 第38-40页 |
| 2.3.2 铝合金材料、铸型材料及实验方法 | 第40页 |
| 2.4 分析测试方法 | 第40-42页 |
| 2.4.1 组织结构表征 | 第40页 |
| 2.4.2 力学性能测试 | 第40-42页 |
| 第3章 反重力铸造充型过程水力学特征的模拟研究 | 第42-68页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 计算模型 | 第42-45页 |
| 3.2.1 反重力充型两相流模型的建立 | 第42-43页 |
| 3.2.2 与PROCAST模型对比 | 第43-44页 |
| 3.2.3 模拟结果与实验结果的对比 | 第44-45页 |
| 3.3 型腔截面变化对浇口速度的影响 | 第45-64页 |
| 3.3.1 突扩结构充型过程浇口速度的变化规律 | 第46-55页 |
| 3.3.2 渐扩结构充型过程浇口速度的变化规律 | 第55-58页 |
| 3.3.3 突缩结构充型过程浇口速度的变化规律 | 第58-62页 |
| 3.3.4 渐缩结构充型过程浇口速度的变化规律 | 第62-64页 |
| 3.4 水模拟实验验证 | 第64-67页 |
| 3.4.1 突扩结构充型过程浇口速度变化规律的水模拟验证 | 第64-66页 |
| 3.4.2 渐扩结构充型过程浇口速度变化规律的水模拟验证 | 第66-67页 |
| 3.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第4章 反重力铸造的充型形态和氧化膜卷入机制 | 第68-98页 |
| 4.1 引言 | 第68页 |
| 4.2 浇口速度对充型形态的影响 | 第68-77页 |
| 4.2.1 升液阶段的充型形态 | 第68-69页 |
| 4.2.2 匀加速充型对充型形态的影响 | 第69-73页 |
| 4.2.3 浇口速度快降低对充型形态的影响 | 第73-77页 |
| 4.3 反重力铸造过程中的氧化膜缺陷 | 第77-89页 |
| 4.3.1 升液阶段的氧化膜破碎过程 | 第77-79页 |
| 4.3.2 氧化膜的卷入机制 | 第79-87页 |
| 4.3.3 表面裂纹的形成过程 | 第87-89页 |
| 4.4 实验验证 | 第89-96页 |
| 4.4.1 水模拟实验验证 | 第89-93页 |
| 4.4.2 突扩结构氧化膜卷入过程的实验验证 | 第93-96页 |
| 4.5 本章小节 | 第96-98页 |
| 第5章 反重力铸造中的浇注系统结构 | 第98-134页 |
| 5.1 引言 | 第98页 |
| 5.2 传统浇道在反重力条件下的充填行为 | 第98-125页 |
| 5.2.1 阻流式结构的反重力充填过程 | 第99-102页 |
| 5.2.2 分层式结构的反重力充填过程 | 第102-104页 |
| 5.2.3 T形结构的反重力充填过程 | 第104-115页 |
| 5.2.4 T形结构在反重力铸造中的应用 | 第115-125页 |
| 5.3 适用于反重力铸造的浇道结构 | 第125-130页 |
| 5.3.1 Y形结构的充填过程 | 第125-126页 |
| 5.3.2 阶梯式结构的充填过程 | 第126-127页 |
| 5.3.3 浇口盆结构的充填过程 | 第127-128页 |
| 5.3.4 非线性加压及液面悬停 | 第128-130页 |
| 5.4 基于智能控制的非线性液面加压控制系统 | 第130-132页 |
| 5.4.1 控制系统设计 | 第130页 |
| 5.4.2 带斜率预测因子的模糊自整定PID控制器 | 第130-132页 |
| 5.5 本章小节 | 第132-134页 |
| 结论 | 第134-135页 |
| 创新点 | 第135页 |
| 工作展望 | 第135-136页 |
| 参考文献 | 第136-146页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第146-148页 |
| 致谢 | 第148-149页 |
| 个人简历 | 第149-150页 |
| 附件 | 第150页 |
