激光焊接熔池動力學行為

第1章 激光焊接基礎
1．1 激光與材料的相互作用
1．1．1 材料對激光的吸收與被加熱
1．1．2 激光熱源模型及其固體材料中產生溫度場
1．1．3 激光作用材料的熔化
1．1．4 激光作用下材料的氣化
1．1．5 激光誘導等離子體及其效應
1．2 激光焊接的原理與特點
1．3 激光焊接熔池行為研究
第2章 準穩(wěn)態(tài)熔池動力學模型及數(shù)值仿真
2．1 引言
2．2 準穩(wěn)態(tài)激光焊接基本模型
2．2．1 描寫流動與傳熱問題的控制方程
2．2．2 移動熱源作用下激光深熔焊的三維數(shù)學模型
2．2．3 激光深熔焊過程的熱源模型
2．3 數(shù)值解法的實現(xiàn)過程
2．3．1 迎風格式
2．3．2 交錯網(wǎng)格技術
2．3．3 求解Navier-Stokers方程的壓力修正方法
2．3．4 SIMPLE算法
2．3．5 程序編制以及求解
2．4 計算參數(shù)
2．5 激光深熔焊焊接速度對小孔形態(tài)的影響
2．5．1 鈦合金激光深熔焊溫度分布
2．5．2 焊接速度對小孔尺寸的影響
2．5．3 激光深熔焊焊接功率對小孔尺寸的影響
2．6 激光深熔焊熔池幾何形狀模擬
2．6．1 激光深熔焊熔池形狀的數(shù)值模擬
2．6．2 焊接速度及激光功率對熔池尺寸的影響
2．7 激光深熔焊熔池流動速度場的數(shù)值模擬
2．7．1 激光深熔焊熔池流動的特點
2．7．2 激光深熔焊熔池速度的分布規(guī)律
2．7．3 試驗驗證
2．8 小結
第3章 小孔熔池耦合模型及數(shù)值計算方法
3．1 引言
3．2 耦合模型控制方程
3．2．1 傳熱與流動方程
3．2．2 熱源模型
3．3 自由界面追蹤方法
3．3．1 Levelset方法
3．3．2 VOF方法
3．4 耦合模型邊界條件
3．4．1 基本約定
3．4．2 氣液兩相流中界面張力間斷
3．4．3 表面張力、熱毛細力、反沖壓力的間斷捕捉邊界條件
3．5 數(shù)值求解計算方法
3．5．1 小孔壁面能量密度快速求解方法
3．5．2 小孔運動界面追蹤方法
3．5．3 自由界面流動、傳熱耦合求解方法
3．5．4 數(shù)值求解程序的計算流程
3．6 小結
第4章 瞬態(tài)小孔與運動熔池動力學可視化仿真
4．1 引言
4．2 小孔與熔池瞬態(tài)耦合動力學行為
4．2．1 小孔的動力學演化過程及特征
4．2．2 穩(wěn)定小孔時熔池的流動特征
4．2．3 非穩(wěn)定小孔時熔池的流動特征
4．3 物理因素對耦合行為的影響
4．3．1 自由界面力和多重反射吸收
4．3．2 熱物性參數(shù)
4．3．3 焊接工藝參數(shù)
4．4 小結
第5章 小孔內金屬蒸氣/等離子體動力學行為
5．1 引言
5．2 瞬態(tài)小孔內金屬蒸氣/等離子體動力學模型
5．2．1 動力學模型控制方程
5．2．2 動力學模型控制邊界條件
5．3 瞬態(tài)小孔內金屬蒸氣/等離子體動力學
5．3．1 不均勻分布和高瞬態(tài)性
5．3．2 孔內多方向流動行為
5．3．3 劇烈振蕩和擺動行為
5．3．4 局部蒸發(fā)處可壓縮特性
5．4 小結
第6章 側吹氣流對小孔熔池動態(tài)行為的影響
6．1 引言
6．2 側吹氣體保護氣流流場（鈦合金）
6．3 側吹氣流對小孔與熔池行為的影響
6．3．1 側吹氣流對熔池表面變形的影響
6．3．2 存在金屬蒸氣時側吹氣流對小孔和熔池動態(tài)行為的影響
6．4 側吹氣流影響小孔與熔池穩(wěn)定性的機制
6．5 小結
第7章 雙光束激光焊小孔與熔池動力學行為
7．1 引言
7．2 雙光束焊接小孔與熔池瞬態(tài)耦合模型
7．2．1 瞬態(tài)耦合模型的控制方程
7．2．2 瞬態(tài)耦合模型的邊界條件
7．3 雙光束焊接小孔與熔池的耦合行為
7．3．1 焊接過程中動態(tài)小孔演化行為
7．3．2 焊接過程中運動熔池流動行為
7．4 雙光束焊接過程穩(wěn)定性的機理及影響因素
7．4．1 雙光束焊接過程穩(wěn)定性機理
7．4．2 工藝參數(shù)對雙光束焊接穩(wěn)定性的影響規(guī)律
7．5 小結
第8章 激光填絲焊小孔與熔池動力學行為
8．1 引言
8．2 激光填絲焊接多相瞬態(tài)耦合模型
8．2．1 焊絲熔化數(shù)學模型
8．2．2 小孔與熔池瞬態(tài)耦合模型
8．2．3 主要邊界條件
8．3 填絲焊過程中小孔與熔池的動力學行為
8．3．1 自由過渡條件下瞬態(tài)小孔和運動熔池行為
8．3．2 送絲速度對自由過渡中的瞬態(tài)小孔和運動熔池行為的影響
8．3．3 焊絲直徑對自由過渡中的瞬態(tài)小孔和運動熔池行為的影響
8．3．4 接觸過渡條件下瞬態(tài)小孔和運動熔池行為
8．3．5 送絲速度對接觸過渡中的瞬態(tài)小孔和運動熔池行為的影響
8．3．6 焊絲直徑對接觸過渡中的瞬態(tài)小孔和運動熔池行為的影響
8．3．7 無熔滴過渡和熔滴過渡中瞬態(tài)小孑L和運動熔池行為的比較
8．4 填絲焊過程中小孔與熔池的不穩(wěn)定性機理
8．4．1 單激光焊和激光填絲焊過程的熔池動力學
8．4．2 不同送絲速度下填絲焊過程的熔池動力學
8．4．3 填絲焊過程中小孔的不穩(wěn)定性機理
8．5 填絲焊過程中運動熔池動態(tài)稀釋行為
8．5．1 運動熔池稀釋行為模型
8．5．2 準穩(wěn)態(tài)運動熔池內的動態(tài)稀釋行為特征
8．5．3 瞬態(tài)運動熔池內的動態(tài)稀釋行為特征
8．6 小結
第9章 真空激光焊小孔與熔池動力學行為
9．1 引言
9．2 真空激光焊接小孔與熔池瞬態(tài)耦合模型
9．2．1 瞬態(tài)耦合模型的控制方程
9．2．2 瞬態(tài)耦合模型的邊界條件
9．3 真空激光焊接小孔與熔池耦合行為特征
9．3．1 焊接過程中動態(tài)小孔的演化特征
9．3．2 焊接過程中運動熔池的流動特征
9．4 真空和低真空激光焊接熔深增加行為
9．4．1 熔深隨環(huán)境壓力減小而增加的物理機制
9．4．2 熔深有限增加理論
9．5 小結
參考文獻