| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 引言 | 第9-10页 |
| 1.2 铝合金熔体凝固过程超声处理的研究综述 | 第10-12页 |
| 1.3 超声在铝合金熔体中的作用机理研究 | 第12-14页 |
| 1.4 铸造过程多场耦合数值模拟的研究状况 | 第14-16页 |
| 1.5 课题来源、研究内容及意义 | 第16-18页 |
| 2 铝合金锭坯超声半连铸宏观物理场耦合数学模型 | 第18-32页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 数学模型的控制方程 | 第18-24页 |
| 2.2.1 声场控制方程 | 第18-19页 |
| 2.2.2 流场控制方程 | 第19-22页 |
| 2.2.3 温度场控制方程 | 第22页 |
| 2.2.4 控制方程中的耦合项 | 第22-24页 |
| 2.3 数学模型的边界条件 | 第24-27页 |
| 2.3.1 声场边界条件 | 第24页 |
| 2.3.2 流场边界条件 | 第24页 |
| 2.3.3 温度场边界条件 | 第24-27页 |
| 2.4 物性参数 | 第27-29页 |
| 2.5 宏观物理场对晶粒形核的影响 | 第29-31页 |
| 2.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 3 超声振动系统谐响应分析与铝熔体声场计算 | 第32-45页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 超声振动系统 | 第32-33页 |
| 3.3 超声振动系统谐响应分析的理论基础 | 第33-36页 |
| 3.3.1 压电与结构耦合 | 第34-35页 |
| 3.3.2 结构与声流体耦合 | 第35页 |
| 3.3.3 模态分析与谐响应分析 | 第35-36页 |
| 3.4 超声振动系统的谐响应分析 | 第36-42页 |
| 3.4.1 有限元法与ANSYS软件 | 第36-37页 |
| 3.4.2 基于ANSYS的超声振动系统谐响应分析 | 第37-40页 |
| 3.4.3 超声振动系统谐响应分析的计算结果 | 第40-42页 |
| 3.5 铝熔体中声场分布的计算 | 第42-44页 |
| 3.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 铝合金大型扁锭超声半连铸多场耦合仿真模拟与结果分析 | 第45-57页 |
| 4.1 引言 | 第45页 |
| 4.2 有限体积法与FLUENT软件 | 第45-46页 |
| 4.2.1 有限体积法 | 第45-46页 |
| 4.2.2 FLUENT软件介绍 | 第46页 |
| 4.3 7050铝合金大型扁锭超声半连铸多场耦合仿真模拟与结果分析 | 第46-48页 |
| 4.3.1 几何描述 | 第46-47页 |
| 4.3.2 计算模型与网格划分 | 第47-48页 |
| 4.3.3 模拟所需参数 | 第48页 |
| 4.4 边界条件的设置与模型求解 | 第48-50页 |
| 4.4.1 边界条件的设置 | 第48-49页 |
| 4.4.2 模型求解 | 第49页 |
| 4.4.3 FLUENT软件仿真计算的收敛准则 | 第49-50页 |
| 4.5 计算结果及分析 | 第50-56页 |
| 4.5.1 声场的计算结果及分析 | 第50-51页 |
| 4.5.2 流场的计算结果及与实验现象的对比 | 第51-54页 |
| 4.5.3 温度场计算结果及分析 | 第54-56页 |
| 4.6 本章小结 | 第56-57页 |
| 5 铝合金锭坯超声半连铸实验研究与分析 | 第57-62页 |
| 5.1 7050铝合金1320×500mm扁锭的超声半连铸实验 | 第57页 |
| 5.2 实验取样及处理 | 第57-58页 |
| 5.3 实验结果及分析 | 第58-60页 |
| 5.3.1 超声的施加对凝固组织的影响 | 第58-59页 |
| 5.3.2 超声细晶的机理 | 第59-60页 |
| 5.4 数学模拟的实验验证 | 第60-61页 |
| 5.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 6 全文总结与展望 | 第62-64页 |
| 6.1 主要研究工作及结论 | 第62-63页 |
| 6.2 研究中存在的问题及展望 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-69页 |
| 附录 | 第69-73页 |
| 攻读硕士学位期间的主要研究成果 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74页 |
