金属过冷熔体凝固过程微观组织及凝固特性的相场法表征
| 摘要 | 第1-10页 |
| Abstract | 第10-14页 |
| 插图索引 | 第14-17页 |
| 附表索引 | 第17-18页 |
| 第1章 绪论 | 第18-40页 |
| ·课题的研究意义 | 第18-21页 |
| ·凝固过程微观组织模拟方法 | 第21-27页 |
| ·材料模拟研究的尺度划分 | 第21-22页 |
| ·凝固过程微观组织模拟模拟方法 | 第22-27页 |
| ·凝固过程微观组织模拟研究现状 | 第27-38页 |
| ·随机性方法模拟凝固微观组织现状 | 第28-29页 |
| ·确定性方法模拟凝固微观组织现状 | 第29页 |
| ·相场方法模拟凝固微观组织现状 | 第29-38页 |
| ·本文研究内容 | 第38-39页 |
| ·本章小结 | 第39-40页 |
| 第2章 相场模型 | 第40-60页 |
| ·相场模型理论 | 第40-43页 |
| ·引言 | 第40页 |
| ·相变类型 | 第40-41页 |
| ·朗道理论的基本原理 | 第41-43页 |
| ·金兹堡—朗道理论 | 第43页 |
| ·界面模型 | 第43-45页 |
| ·尖锐界面模型 | 第43-45页 |
| ·扩散界面模型 | 第45页 |
| ·二元合金凝固相场模型 | 第45-54页 |
| ·相场模型构造 | 第45-47页 |
| ·WBM相场模型 | 第47-50页 |
| ·KKS相场模型 | 第50-52页 |
| ·温度场控制方程 | 第52页 |
| ·相场模型参数 | 第52-53页 |
| ·热扰动 | 第53-54页 |
| ·耦合流场的相场模型 | 第54-59页 |
| ·计算流场的理论基础 | 第54-56页 |
| ·流场模型 | 第56-57页 |
| ·耦合流场的纯物质相场模型 | 第57-58页 |
| ·耦合流场的二元合金相场模型 | 第58-59页 |
| ·本章小结 | 第59-60页 |
| 第3章 相场模型的离散化及程序实现 | 第60-85页 |
| ·模型求解方法的比较 | 第60-62页 |
| ·有限差分法 | 第60-61页 |
| ·有限元法 | 第61页 |
| ·两种方法的比较 | 第61-62页 |
| ·基于有限差分法的方程离散 | 第62-68页 |
| ·显式差分格式 | 第62-63页 |
| ·隐式差分格式 | 第63-65页 |
| ·交替隐式差分格式 | 第65-68页 |
| ·相场法模型求解 | 第68-74页 |
| ·相场方程的求解 | 第68页 |
| ·溶质场控制方程的求解 | 第68-69页 |
| ·基于ADI法的温度场控制方程求解 | 第69-71页 |
| ·部分项的离散 | 第71-72页 |
| ·枝晶生长的模拟程序流程 | 第72-73页 |
| ·初始条件设置 | 第73页 |
| ·边界条件设置 | 第73-74页 |
| ·耦合流场的相场模型求解 | 第74-79页 |
| ·流场的求解方法 | 第74-76页 |
| ·流场控制方程的二维离散 | 第76页 |
| ·Sola算法原理 | 第76-77页 |
| ·流场作用下的相场模型计算流程 | 第77-78页 |
| ·计算条件设定 | 第78-79页 |
| ·计算程序的实现及可视化 | 第79-84页 |
| ·基于Tecplot的模拟结果显示 | 第80-81页 |
| ·基于Origin的数据处理 | 第81页 |
| ·凝固特征值的获取 | 第81-84页 |
| ·本章小结 | 第84-85页 |
| 第4章 二元合金凝固微观组织相场法模拟 | 第85-104页 |
| ·材料物性参数 | 第85页 |
| ·Ni-Cu二元合金等温凝固枝晶生长 | 第85-96页 |
| ·<100>枝晶等温生长模拟 | 第85-88页 |
| ·<100>枝晶小晶面生长模拟 | 第88-91页 |
| ·Ni-Cu合金非典型枝晶生长模拟 | 第91-94页 |
| ·Ni-Cu合金<110>枝晶小晶面生长模拟 | 第94-96页 |
| ·二元合金非等温凝固枝晶生长模拟 | 第96-101页 |
| ·界面厚度对模拟结果的影响 | 第96-99页 |
| ·热扩散率对温度场分布的影响 | 第99-100页 |
| ·溶质梯度对非等温凝固的影响 | 第100-101页 |
| ·非等温凝固模拟与等温凝固模拟比较分析 | 第101-103页 |
| ·本章小结 | 第103-104页 |
| 第5章 二元合金定向凝固相场法模拟 | 第104-119页 |
| ·溶质截留效应的相场模型 | 第104-107页 |
| ·定向凝固过程界面形态演化及溶质分布模拟 | 第107-109页 |
| ·定向凝固过程相场参数的影响 | 第109-117页 |
| ·各向异性对界面形态及溶质分布的影响 | 第109-111页 |
| ·固相溶质扩散系数对界面形态及微观偏析的影响 | 第111-113页 |
| ·浓度梯度系数对溶质分布的影响 | 第113-114页 |
| ·界面厚度取值对定向凝固模拟结果的影响 | 第114-115页 |
| ·界面自由能对界面形态及溶质分布的影响 | 第115-116页 |
| ·界面动力学系数对界面形态及溶质分配的影响 | 第116-117页 |
| ·本章小结 | 第117-119页 |
| 第6章 对流影响枝晶生长的相场法模拟 | 第119-128页 |
| ·对流影响纯物质枝晶生长的相场法模拟 | 第119-124页 |
| ·模拟对象的选择 | 第119-120页 |
| ·有无对流情况下纯Ni枝晶生长模拟 | 第120-121页 |
| ·对流速度对枝晶生长的影响 | 第121-122页 |
| ·对流作用下各向异性对枝晶生长的影响 | 第122-123页 |
| ·对流作用下多晶粒凝固微观组织模拟 | 第123-124页 |
| ·对流作用下二元合金等温凝固微观组织模拟 | 第124-126页 |
| ·本章小结 | 第126-128页 |
| 结论 | 第128-131页 |
| 参考文献 | 第131-144页 |
| 致谢 | 第144-145页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 | 第145-146页 |
