| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 格子玻尔兹曼法与元胞自动机法的研究进展 | 第12-16页 |
| 1.2.1 凝固过程微观组织模拟方法 | 第12-13页 |
| 1.2.2 元胞自动机法 | 第13-15页 |
| 1.2.3 格子玻尔兹曼模型 | 第15-16页 |
| 1.3 对流作用下凝固微观组织的研究现状 | 第16-19页 |
| 1.3.1 传统连续介质模型耦合微观组织模型计算对流下枝晶生长的研究进展 | 第16-17页 |
| 1.3.2 格子Boltzmann模型耦合微观组织模型模拟对流枝晶生长 | 第17-19页 |
| 1.4 本课题的研究目标、研究内容、研究技术路线 | 第19-21页 |
| 1.4.1 研究目标 | 第19页 |
| 1.4.2 研究内容与方法 | 第19-20页 |
| 1.4.3 研究技术路线 | 第20-21页 |
| 第二章 对流下枝晶生长的LBM-CA耦合模型 | 第21-36页 |
| 2.1 基于元胞自动机法的枝晶生长模型 | 第21-27页 |
| 2.1.1 形核模型 | 第21-24页 |
| 2.1.2 溶质扩散模型 | 第24-25页 |
| 2.1.3 捕获模型 | 第25-26页 |
| 2.1.4 枝晶尖端生长速度 | 第26-27页 |
| 2.2 模拟各场传输的格子玻尔兹曼模型 | 第27-30页 |
| 2.2.1 基于D2Q9的流场模型的确定 | 第27-29页 |
| 2.2.2 温度场的确定 | 第29页 |
| 2.2.3 溶质场的确定 | 第29-30页 |
| 2.2.4 格子Boltzmann方法的边界处理 | 第30页 |
| 2.3 物理单位到格子单位的转化 | 第30-31页 |
| 2.4 建立格子玻尔兹曼-元胞自动机模型 | 第31-35页 |
| 2.4.1 LBM与CA的耦合计算流程 | 第31-34页 |
| 2.4.2 数值模拟过程 | 第34-35页 |
| 2.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 流场下等轴晶生长的模拟与定量验证 | 第36-46页 |
| 3.1 验证LBM计算的自然对流的可行性 | 第36-38页 |
| 3.1.1 物理模型 | 第36页 |
| 3.1.2 数值模拟结果与讨论 | 第36-38页 |
| 3.2 对流下单枝晶生长的模拟结果及其验证 | 第38-43页 |
| 3.2.1 自然对流对枝晶形貌与溶质分布的影响 | 第39-40页 |
| 3.2.2 枝晶演化过程中浓度分布数据分析 | 第40-41页 |
| 3.2.3 LBM-CA模型验证一：固液边界前沿的溶质场 | 第41-42页 |
| 3.2.4 LBM-CA模型验证二：枝晶尖端生长速度 | 第42-43页 |
| 3.3 对流下不同取向的多晶粒的生长 | 第43-45页 |
| 3.3.1 对流作用下多晶粒的生长形貌与溶质分布 | 第43-44页 |
| 3.3.2 流场下大量等轴晶的生长 | 第44-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 流场下柱状/等轴晶转化的模拟与验证 | 第46-56页 |
| 4.1 对流下柱状/等轴晶转变(CET)的演化过程 | 第46-51页 |
| 4.1.1 初始条件与形核参数设定 | 第46页 |
| 4.1.2 自然对流对铸锭CET过程中凝固组织的影响 | 第46-48页 |
| 4.1.3 凝固过程中自然对流速度的数据分析 | 第48-49页 |
| 4.1.4 自然对流对铸锭CET过程中温度分布的影响 | 第49-51页 |
| 4.2 捕获方式对CET凝固组织的影响 | 第51-52页 |
| 4.3 模拟结果与实验结果对比 | 第52-54页 |
| 4.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 第五章 重熔细化合金晶粒组织的模拟与验证 | 第56-64页 |
| 5.1 引言 | 第56页 |
| 5.2 枝晶重熔模型的建立 | 第56-57页 |
| 5.3 二元合金凝固过程中的枝晶重熔现象 | 第57-61页 |
| 5.3.1 定向凝固的枝晶重熔模拟结果 | 第57-58页 |
| 5.3.2 柱状/等轴转化时多次重熔细化晶粒组织 | 第58-61页 |
| 5.4 模拟结果验证 | 第61-63页 |
| 5.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 第六章 结论 | 第64-72页 |
| 6.1 结论 | 第64页 |
| 6.2 论文创新点 | 第64-72页 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 | 第72-74页 |
| 致谢 | 第74页 |
