| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-9页 |
| 目录 | 第9-15页 |
| 第一章 粉末注射成形过程计算机模拟的发展 | 第15-33页 |
| ·粉末注射成形的特点和主要工艺过程 | 第15-16页 |
| ·粉末注射成形过程计算机模拟的意义 | 第16-19页 |
| ·粉末注射成形过程计算机模拟概述 | 第16-17页 |
| ·粉末注射成形过程实验研究与计算机模拟研究的比较 | 第17-18页 |
| ·粉末注射成形过程计算机模拟的意义和作用 | 第18-19页 |
| ·粉末注射成形过程计算机模拟的发展 | 第19-26页 |
| ·塑料注射成形充模流动模拟的发展 | 第19-22页 |
| ·塑料注射成形与粉末注射成形的比较 | 第22页 |
| ·粉末注射成形充模流动模拟的发展 | 第22-26页 |
| ·粉末注射成形计算机模拟目前存在的问题 | 第26-28页 |
| ·基本假设和数学模型的合理性有待研究 | 第26-27页 |
| ·数值解法有待改进 | 第27页 |
| ·有待用新的方法对计算机模拟结果进行分析 | 第27页 |
| ·实际实验与数值模拟互相检验 | 第27-28页 |
| ·当前注射成形商业化软件介绍 | 第28-30页 |
| ·课题提出的依据 | 第30-33页 |
| 第二章 PIM充模流动过程的连续介质数学模型 | 第33-50页 |
| ·引言 | 第33页 |
| ·粉末注射成形充模流动过程分析 | 第33-36页 |
| ·PIM喂料熔体充模过程流动机理 | 第33-34页 |
| ·PIM喂料熔体充模流动过程分析 | 第34-36页 |
| ·注射参数对PIM充模过程的影响 | 第36页 |
| ·PIM充模流动过程的连续介质数学模型 | 第36-43页 |
| ·粉末注射成形充模过程熔体流动的描述方法 | 第37-38页 |
| ·描述PIM充模流动的Euler法与速度、加速度的表示 | 第38-39页 |
| ·PIM喂料熔体充模流动过程的基本控制方程 | 第39-43页 |
| ·质量守恒方程(连续方程) | 第39页 |
| ·动量守恒方程(Navier-Stokes方程) | 第39-41页 |
| ·能量方程(喂料熔体的热传递方程) | 第41-43页 |
| ·PIM喂料熔体充模流动过程的本构方程 | 第43-49页 |
| ·PIM喂料流体质点位置函数的Taylor级数展开式 | 第43页 |
| ·牛顿流体本构方程的推导与剪切应变速率的计算 | 第43-46页 |
| ·幂律流体(Power-law Fluids)的本构方程 | 第46-48页 |
| ·粉末注射成形数值模拟常用的一些本构方程 | 第48-49页 |
| ·小结 | 第49-50页 |
| 第三章 PIM混合喂料流变特性与充模流动的边界条件分析 | 第50-67页 |
| ·引言 | 第50页 |
| ·PIM混合喂料的流变学特性分析 | 第50-55页 |
| ·PIM纯粘结剂粘度的计算 | 第50-51页 |
| ·固体粉末体积分数对PIM混合喂料粘度的影响 | 第51-53页 |
| ·剪切速率对PIM混合喂料粘度的影响 | 第53页 |
| ·温度、压力对PIM混合喂料粘度的影响 | 第53-54页 |
| ·粉末特性对PIM混合喂料粘度的影响 | 第54-55页 |
| ·PIM混合喂料粘度的标准模型与最佳粘性行为 | 第55-58页 |
| ·PIM混合喂料粘度模型必须满足的基本原则 | 第55-56页 |
| ·PIM混合喂料粘度行为的模型化公式 | 第56-57页 |
| ·PIM混合喂料的最佳粘性行为 | 第57-58页 |
| ·PIM充模流动的模壁边界和传热边界条件 | 第58-59页 |
| ·模壁边界条件 | 第58-59页 |
| ·传热边界条件 | 第59页 |
| ·追踪喂料熔体流动前沿自由界面的VOF方法 | 第59-66页 |
| ·CLEAR-VOF对流算法 | 第60-61页 |
| ·CLEAR-VOF重构 | 第61-63页 |
| ·有限元方程的处理 | 第63页 |
| ·体积分数域的处理 | 第63-65页 |
| ·表面张力域的处理 | 第65-66页 |
| ·小结 | 第66-67页 |
| 第四章 PIM充模流动过程数学模型的有限元解法 | 第67-79页 |
| ·引言 | 第67页 |
| ·有限元方法 | 第67-70页 |
| ·有限元方法的基本思想 | 第68-69页 |
| ·应用有限元方法解决工程实际问题的一般步骤 | 第69-70页 |
| ·PIM充模流动控制方程的离散化 | 第70-75页 |
| ·质量与动量守恒方程的离散化 | 第70-74页 |
| ·能量守恒方程的离散化 | 第74-75页 |
| ·PIM充模流动过程有限元方程组的迭代解法 | 第75-76页 |
| ·求解PIM充模流动过程数学模型的算法和流程图 | 第76-77页 |
| ·小结 | 第77-79页 |
| 第五章 PIM充模流动数值模拟软件的开发 | 第79-96页 |
| ·引言 | 第79页 |
| ·常用的CFD软件和有限元软件ANSYS的功能分析 | 第79-84页 |
| ·通用计算流体动力学软件介绍 | 第80-81页 |
| ·FLOTRAN的主要分析内容 | 第81-82页 |
| ·FLOTRAN的分析步骤 | 第82-84页 |
| ·ANSYS软件的二次开发功能 | 第84-85页 |
| ·基于ANSYS的PIM专用软件开发 | 第85-89页 |
| ·ANSYS已有的粘度模型分析 | 第85-86页 |
| ·PIM充模喂料熔体的粘度模型 | 第86-87页 |
| ·用ANSYS提供的功能对PIM粘度模型进行二次开发 | 第87-88页 |
| ·流体其他特性二次开发所需的函数和参数 | 第88-89页 |
| ·汉化PIM充模流动模拟专用模块开发 | 第89-93页 |
| ·图形界面用户设计语言UIDL的特点 | 第89-90页 |
| ·开发图形用户界面的步骤和方法 | 第90-93页 |
| ·PIM充模流动模拟专用模块的分析步骤与使用技巧 | 第93-94页 |
| ·小结 | 第94-96页 |
| 第六章 PIM充模绕流流动数值模拟与缺陷分析 | 第96-129页 |
| ·引言 | 第96-97页 |
| ·PIM喂料熔体各物性参数的计算方法 | 第97-99页 |
| ·密度的计算 | 第97页 |
| ·粉末装载量的计算 | 第97-98页 |
| ·粘度的计算 | 第98页 |
| ·比热的计算 | 第98页 |
| ·导热系数的计算 | 第98-99页 |
| ·注射速度对PIM充模绕流流动影响的模拟分析 | 第99-105页 |
| ·数值模拟过程 | 第99-101页 |
| ·模拟结果分析与缺陷的形成和控制 | 第101-105页 |
| ·PIM充模绕流流动的多因素组合模拟与参数优化 | 第105-117页 |
| ·数值模拟方案的设计 | 第105-106页 |
| ·注射速度与充模时间的关系 | 第106-107页 |
| ·充模流动过程的温度、速度和压力分布 | 第107-111页 |
| ·充模流动过程的时间历程分析 | 第111-113页 |
| ·充模流动过程的高温区域和高温持续时间 | 第113-115页 |
| ·浇口位置对PIM充模绕流流动的影响 | 第115-117页 |
| ·充模流动过程熔体粘度变化与PIM缺陷的形成 | 第117-126页 |
| ·模腔充满时刻的粘度分布与缺陷形成的关系 | 第117-118页 |
| ·接近充满时模内压力的变化与粘度复杂分布的形成 | 第118-121页 |
| ·注射速度对粘度分布的影响 | 第121-122页 |
| ·注射温度对粘度分布的影响 | 第122-123页 |
| ·模壁边界粘度的变化与凝固层的增长 | 第123-126页 |
| ·PIM三维充模绕流流动的模拟 | 第126-127页 |
| ·小结 | 第127-129页 |
| 第七章 粉末注射成形过程中分形与混沌现象的研究 | 第129-157页 |
| ·引言 | 第129-130页 |
| ·PIM粉末的分形现象 | 第130-137页 |
| ·PIM粉末粒度和形状的分形特性 | 第131-132页 |
| ·颗粒的分形维数及其基本测量方法 | 第132-134页 |
| ·分形维数的定义 | 第132-133页 |
| ·颗粒边界分形维数的计算方法 | 第133页 |
| ·颗粒表面复杂程度分形维数的计算方法 | 第133-134页 |
| ·颗粒空间复杂程度分形维数的计算方法 | 第134页 |
| ·几种PIM常用粉末颗粒的分形维数 | 第134-137页 |
| ·羰基铁粉末颗粒投影边界的分形维数 | 第135-136页 |
| ·羰基镍粉末颗粒投影边界的分形维数 | 第136-137页 |
| ·颗粒复杂形貌的分形模拟 | 第137-141页 |
| ·分形图形的几种生成方法 | 第137-139页 |
| ·递归方法 | 第137页 |
| ·发生器方法 | 第137-138页 |
| ·不动点线性映射方法 | 第138-139页 |
| ·颗粒复杂形貌的分形模拟方法 | 第139-141页 |
| ·颗粒边界轮廓线的分形模拟 | 第139页 |
| ·M-J集分形图形及其计算机生成 | 第139-140页 |
| ·颗粒形貌的分形模拟 | 第140-141页 |
| ·PIM粘结剂和混合喂料的分形混沌现象 | 第141-143页 |
| ·粘结剂和混合喂料的混沌现象 | 第142页 |
| ·颗粒分形特征对PIM喂料粘度的影响 | 第142-143页 |
| ·PIM充模流动过程的混沌现象 | 第143-146页 |
| ·充模流动过程的数学模型与混沌现象 | 第143-144页 |
| ·充模流动过程中温度、压力和速度变化的混沌现象 | 第144-145页 |
| ·充模流动过程粘度变化的混沌现象与分形特征 | 第145-146页 |
| ·PIM工艺参数的扰动与充模流动状态的突变现象 | 第146-155页 |
| ·注射温度的扰动与充模流动突变现象的发生 | 第147-151页 |
| ·注射速度的扰动与充模流动突变现象的发生 | 第151-154页 |
| ·混合喂料初始粘度的扰动与充模流动突变现象的发生 | 第154-155页 |
| ·分形混沌理论在PIM中的应用前景 | 第155-156页 |
| ·小结 | 第156-157页 |
| 第八章 PIM两相流模型与微流边界层理论在PIM中的应用 | 第157-178页 |
| ·引言 | 第157页 |
| ·PIM两相流模型的基本方程 | 第157-164页 |
| ·基本假设与Boltzmann方程 | 第157-159页 |
| ·基本假设 | 第157-158页 |
| ·颗粒相运动的一些基本概念和符号 | 第158-159页 |
| ·分布函数与Boltzmann方程 | 第159页 |
| ·粉末颗粒物理及动力学参数的计算 | 第159-161页 |
| ·PIM粉末-粘结剂两相流的动力学基本方程 | 第161-164页 |
| ·输运方程 | 第161页 |
| ·质量守恒方程 | 第161-162页 |
| ·动量守恒方程 | 第162-163页 |
| ·能量守恒方程 | 第163-164页 |
| ·两相流模型中粉末粘结剂的碰撞项分析 | 第164-167页 |
| ·固液两相流系统中的碰撞类型 | 第164页 |
| ·PIM固液两相流中的碰撞情况分析 | 第164-165页 |
| ·颗粒-分子碰撞项 | 第165-166页 |
| ·颗粒-颗粒碰撞项 | 第166-167页 |
| ·微流边界层理论在PIM中的应用和模壁凝固层的增长 | 第167-172页 |
| ·静液边界层与L.Prandtl边界层 | 第168-169页 |
| ·PIM模壁凝固层厚度的估算 | 第169-171页 |
| ·边界层的分离与PIM绕流内模壁附近气孔的形成 | 第171-172页 |
| ·微流边界层的控制及其在PIM中的应用 | 第172-176页 |
| ·常规边界层的控制方法 | 第173-174页 |
| ·微流边界层的控制方法 | 第174-176页 |
| ·小结 | 第176-178页 |
| 第九章 主要结论和未来的工作 | 第178-183页 |
| ·主要结论 | 第178-181页 |
| ·未来的工作 | 第181-183页 |
| 参考文献 | 第183-190页 |
| 附录 | 第190-203页 |
| 附录1：PIM充模流动模拟模块的使用说明及技巧 | 第190-191页 |
| 附录2：各种模拟方案在充满前一时刻主要参数的模拟结果 | 第191-192页 |
| 附录3：各模拟方案充模过程的最高温度及其高于注射温度的数据统计表 | 第192页 |
| 附录4：模拟方案1-1中垂直于流体流向结点组A—E的最高温度分布情况表 | 第192-193页 |
| 附录5：一个完整的PIM三维充模流动模拟过程及命令注释 | 第193-203页 |
| 致谢 | 第203-205页 |
| 攻读博士学位期间主要的研究成果 | 第205-208页 |
| 一、学术论文 | 第205-207页 |
| 二、主持研究项目 | 第207页 |
| 三、参加研究项目 | 第207-208页 |
| 四、获奖情况 | 第208页 |
| 五、专利情况 | 第208页 |
