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摘要
第1章绪论
1．1课题研究背景及意义
1．2激光增材制造技术概述
1．3激光增材制造数值模拟研究现状
1．3．1国内研究现状
1．3．2国外研究现状
1．4凝固组织数值模拟研究方法及研究现状
1．4．1确定性方法
1．4．2概率方法
1．4．3相场法
1．4．4凝固组织数值模拟研究现状
1．5课题主要研究内容
第2章激光熔覆熔池晶粒生长模型研究
2．1金属凝固热力学条件
2．2金属凝固的形核动力学
2．2．1均质形核
2．2．2异质形核
2．3晶粒的生长
2．4激光增材制造熔池晶粒生长模型
2．4．1形核模块
2．4．2生长模块
2．4．3捕获模块
2．4．4转变模块
2．5激光熔池晶粒尖端生长动力学
2．5．1过冷度的计算
2．5．2溶质扩散的计算
2．5．3枝晶尖端生长速度
2．5．4界面曲率的计算
2．5．5固相率的计算
2．6总流程图
2．7本章小结
第3章基于ANSYS的激光熔覆熔池温度场模拟
3．1温度场传热模型理论分析
3．2激光与熔覆粉末、基体的作用模型
3．2．1激光与熔覆材料粉末相互作用模型
3．2．2粉末对激光的遮蔽作用
3．2．3熔覆粉末温升模型
3．2．4金属对激光的吸收
3．3激光熔覆过程温度场数值模拟
3．3．1热分析单元的类型确定
3．3．2材料热物性参数的定义
3．3．3几何模型的网格划分
3．3．4移动热源的选取及加载和生死单元
3．3．5相变潜热的处理
3．4温度场仿真结果分析
3．4．1激光功率对温度场的影响
3．4．2扫描速度对温度场的影响
3．4．3光斑直径对温度场的影响
3．4．4激光表面熔覆温度场有限元模拟结果分析
3．5本章小结
第4章基于CA的微观组织模拟
4．1激光熔覆熔池凝固的元胞自动机模型假设
4．2晶粒生长的元胞自动机模型
4．2．1元胞空间和邻域
4．2．2元胞的演变规则
4．3基于温度场的微观组织模拟
4．3．1微观元胞的温度计算
4．3．2相关参数的设定
4．3．3激光熔覆熔池等轴晶组织模拟
4．3．4柱状晶组织的模拟
4．3．5仿真界面可视化
4．4本章小节
5．1结论
5．2展望
参考文献
致谢
东北大学;
