| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 前言 | 第8-18页 |
| 1.1 背景及意义 | 第8页 |
| 1.2 焊接温度场模拟研究现状 | 第8-9页 |
| 1.3 焊接熔池凝固理论研究现状 | 第9-12页 |
| 1.3.1 联生结晶和竞争生长 | 第9-10页 |
| 1.3.2 成分过冷 | 第10-11页 |
| 1.3.3 枝晶生长动力学理论 | 第11-12页 |
| 1.4 CA法在微观组织模拟中研究现状 | 第12-16页 |
| 1.4.1 常用的材料组织模拟方法 | 第12页 |
| 1.4.2 元胞自动机基本原理 | 第12-13页 |
| 1.4.3 铸造领域中CA法模拟凝固微观组织研究现状 | 第13-14页 |
| 1.4.4 焊接领域中CA法模拟凝固微观组织研究现状 | 第14-16页 |
| 1.5 研究内容及技术路线 | 第16-18页 |
| 1.5.1 研究内容 | 第16-17页 |
| 1.5.2 技术路线 | 第17-18页 |
| 2 焊接熔池凝固过程温度场及微观组织模拟数学物理模型 | 第18-32页 |
| 2.1 焊接温度场数学物理模型 | 第18-21页 |
| 2.1.1 焊接热过程特点 | 第18-19页 |
| 2.1.2 焊接热过程计算模型 | 第19-21页 |
| 2.2 焊接熔池微观组织模拟数学物理模型 | 第21-30页 |
| 2.2.1 焊接熔池枝晶形核模型 | 第21-24页 |
| 2.2.2 焊接熔池枝晶生长模型 | 第24-27页 |
| 2.2.3 溶质的再分配及扩散模型 | 第27-28页 |
| 2.2.4 微观组织演化模型 | 第28-30页 |
| 2.3 计算模块及流程 | 第30页 |
| 2.4 本章小结 | 第30-32页 |
| 3 焊接熔池凝固过程中枝晶生长模拟结果及分析 | 第32-48页 |
| 3.1 等轴晶生长模拟及分析 | 第32-38页 |
| 3.1.1 单个等轴晶生长模拟 | 第32-33页 |
| 3.1.2 单个等轴晶多方向模拟 | 第33-34页 |
| 3.1.3 不同过冷度下等轴晶生长模拟 | 第34-36页 |
| 3.1.4 多等轴晶生长模拟及分析 | 第36-38页 |
| 3.2 柱状晶/等轴晶转变过程模拟及分析 | 第38-41页 |
| 3.2.1 CET转变过程形貌模拟 | 第38-39页 |
| 3.2.2 CET转变过程溶质场模拟 | 第39-40页 |
| 3.2.3 冷却速率对CET转变过程的影响 | 第40-41页 |
| 3.3 宏观/微观耦合后熔池内枝晶竞争生长 | 第41-47页 |
| 3.3.1 熔池凝固过程温度场模拟结果 | 第42-43页 |
| 3.3.2 宏/微观耦合后熔池内枝晶生长 | 第43-44页 |
| 3.3.3 边界散热速率对枝晶生长形貌的影响 | 第44-46页 |
| 3.3.4 形核基底数对枝晶生长形貌的影响 | 第46-47页 |
| 3.4 本章小结 | 第47-48页 |
| 4 焊缝微观组织演化模拟 | 第48-56页 |
| 4.1 凝固曲线的拟合 | 第48-49页 |
| 4.2 熔池中心枝晶形貌及溶质浓度场演变 | 第49-51页 |
| 4.3 不同参数条件下焊缝微观组织的模拟 | 第51-54页 |
| 4.3.1 初始溶质浓度对焊缝微观组织的影响 | 第51-52页 |
| 4.3.2 冷却速度对焊缝微观组织的影响 | 第52-53页 |
| 4.3.3 形核基底数对焊缝微观组织的影响 | 第53-54页 |
| 4.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 5 结论 | 第56-58页 |
| 致谢 | 第58-60页 |
| 参考文献 | 第60-64页 |
| 在校期间发表论文及申请专利 | 第64页 |
