| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-20页 |
| ·激光熔覆成型技术概述 | 第12-18页 |
| ·LCF技术的原理和系统组成 | 第12-14页 |
| ·LCF技术的研究现状 | 第14-18页 |
| ·LCF技术在设备研发方面的发展 | 第14-15页 |
| ·LCF技术在材料及工艺研究上的进展 | 第15-16页 |
| ·LCF技术在反馈测控上的研究进展 | 第16-18页 |
| ·本文使用的激光熔覆成型方法和研究的主要内容 | 第18-19页 |
| ·本文使用的激光熔覆成型方法和特点 | 第18页 |
| ·本文研究的主要内容 | 第18-19页 |
| ·本文的研究意义 | 第19-20页 |
| 第二章 侧向送丝LCF过程的理论分析 | 第20-28页 |
| ·侧向送丝LCF过程的基本原理 | 第20页 |
| ·Nd:YAG激光器的能量分布及其熔覆过程中的临界功率 | 第20-22页 |
| ·Nd:YAG激光器的能量分布 | 第20-21页 |
| ·实心光束光强分布 | 第20-21页 |
| ·实心光束扫描线宽方向上的功率分布 | 第21页 |
| ·Nd:YAG激光器熔覆过程中的临界功率 | 第21-22页 |
| ·侧向送丝金属丝的熔化理论 | 第22-27页 |
| ·金属丝的熔化模型 | 第22-23页 |
| ·光束对金属丝的作用及金属丝对光束能量的吸收率 | 第23-25页 |
| ·光束对金属丝的作用 | 第23-24页 |
| ·金属丝对光束能量的吸收率 | 第24-25页 |
| ·熔池内流体驱动力及其对熔覆过程的影响 | 第25-27页 |
| ·熔池内熔融金属流体的驱动力 | 第25-26页 |
| ·熔融金属流体的驱动力对熔覆过程的影响 | 第26-27页 |
| ·本章小结 | 第27-28页 |
| 第三章 侧向送丝LCF系统的设计和构建 | 第28-38页 |
| ·测向送丝LCF系统的硬件结构及其功用 | 第28-31页 |
| ·运动控制系统及三轴联动工作台 | 第31-35页 |
| ·运动控制系统 | 第31-33页 |
| ·三轴联动工作台 | 第33-35页 |
| ·三轴联动工作台的设计 | 第33-34页 |
| ·三轴联动工作台的控制 | 第34-35页 |
| ·侧向送丝装置 | 第35-37页 |
| ·本章小结 | 第37-38页 |
| 第四章 侧向送丝LCF工艺研究 | 第38-56页 |
| ·实验设备 | 第38-39页 |
| ·实验材料 | 第39页 |
| ·实验参数的选择及其实验设置 | 第39-45页 |
| ·侧向送丝激光熔覆成型的影响因素 | 第39-40页 |
| ·实验参数的确定 | 第40-45页 |
| ·激光功率 P 的选取原则 | 第40-41页 |
| ·离焦量 L 的选取原则 | 第41-42页 |
| ·扫描速度 Vf的选取原则 | 第42-43页 |
| ·送丝方向、角度 及其速度V s的选用原则 | 第43页 |
| ·熔道搭接率 的选用原则 | 第43-45页 |
| ·实验设置 | 第45页 |
| ·式样制备与表征 | 第45-46页 |
| ·实验结果与分析 | 第46-52页 |
| ·送丝方向和角度的确定 | 第46-47页 |
| ·激光功率、送丝速度和扫描速度对熔道质量的影响 | 第47-51页 |
| ·熔道搭接率对熔覆层质量的影响 | 第51-52页 |
| ·熔道的微观组织 | 第52-53页 |
| ·熔道的微观硬度 | 第53-54页 |
| ·熔道能谱分析 | 第54-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 第五章 LCF过程熔道温度场及其应力-应变场有限元模拟 | 第56-91页 |
| ·有限元法与ANSYS | 第56-59页 |
| ·有限元法简介 | 第56页 |
| ·有限元法分析问题的基本步骤 | 第56-57页 |
| ·ANSYS及其APDL语言简介 | 第57页 |
| ·ANSYS典型的分析过程 | 第57页 |
| ·单元生死术简介 | 第57-58页 |
| ·ANSYS热分析中的符号和单位 | 第58-59页 |
| ·物理模型 | 第59-61页 |
| ·LCF过程的物理描述 | 第59-60页 |
| ·LCF过程热传递平衡方程的简化 | 第60-61页 |
| ·激光能量的处理 | 第61页 |
| ·有限元模型 | 第61-70页 |
| ·有限元模型的确立及网格划分 | 第61-62页 |
| ·有限元单元类型的确立 | 第62-64页 |
| ·材料热物性参数的确立 | 第64-66页 |
| ·有限元的数值算法 | 第66-68页 |
| ·有限元的计算机算法 | 第68-70页 |
| ·熔道温度场及其应力-应变场的求解 | 第70-73页 |
| ·温度场的循环求解 | 第70-72页 |
| ·熔道应力-应变场的求解 | 第72-73页 |
| ·单元类型的转换及材料特性参数的补充定义 | 第72页 |
| ·应力-应变场的循环求解 | 第72-73页 |
| ·模拟结果分析及其与实验结果的对比 | 第73-89页 |
| ·模拟与实验的关系 | 第73-74页 |
| ·温度场结果 | 第74-79页 |
| ·应力-应变场结果 | 第79-84页 |
| ·温度场结果分析 | 第84-88页 |
| ·基体与熔道接触点的温度随时间的变化关系 | 第84-85页 |
| ·模型的温度云图分析 | 第85页 |
| ·模型的温度等值线图分析 | 第85-86页 |
| ·模型的温度梯度分析 | 第86-87页 |
| ·模型的热流量图分析 | 第87-88页 |
| ·应力-应变场结果分析 | 第88-89页 |
| ·应力结果分析 | 第88页 |
| ·应变结果分析 | 第88-89页 |
| ·节点位移结果分析 | 第89页 |
| ·本章小结 | 第89-91页 |
| 结论 | 第91-94页 |
| 参考文献 | 第94-99页 |
| 数值模拟 APDL程序附录 | 第99-104页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第104-105页 |
| 致谢 | 第105-106页 |
| 附件 | 第106页 |