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侧向送丝激光熔覆成型技术的工艺研究及其数值模拟

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

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