声明
摘要
1．1课题研究背景和意义
1．2水下焊接技术研究现状
1．2．1水下干法、局部干法电弧焊接
1．2．2水下湿法电弧焊接
1．2．3其他水下焊接方法
1．3水下湿法FCAW过程的视觉检测与控制研究现状
1．3．1水下湿法FCAW工艺原理及特点
1．3．2水下湿法FCAW电弧及熔滴过渡的视觉检测与控制
1．4水下湿法FCAW的数值模拟研究现状
1．4．1水下湿法FCAW电弧及熔滴过渡的数值模拟
1．4．2水下湿法FCAW熔池和气泡数值模拟
1．5传统GMAW熔滴过渡数值模拟理论
1．5．1静力学平衡理论
1．5．2收缩不稳定性理论
1．5．3质量-弹簧理论
1．5．4能量最小原理
1．5．5流体动力学理论
1．6课题主要研究内容
第2章水下湿法FCAW典型大滴排斥过渡数值模型的建立
2．1熔滴受力分析
2．1．1重力
2．1．2表面张力
2．1．3自感应电磁力
2．1．4药芯分解释放的气流对熔滴的作用
2．1．5气泡内部的气流对熔滴的作用
2．1．6金属蒸发对熔滴的作用
2．2基本假设与简化
2．3控制方程
2．3．1连续性方程
2．3．2动量守恒方程
2．3．3能量守恒方程
2．3．4电磁场方程组
2．3．5气液界面追踪
2．4源项
2．4．1动量源项
2．4．2能量源项
2．5计算域和边界条件
2．5．1几何模型
2．5．2边界条件
2．5．3数值模型算法
2．6材料物性参数
2．7本章小结
第3章直流下水下湿法FCAW典型大滴排斥过渡计算结果与分析
3．1直流下电弧行为规律
3．1．1电弧电流密度矢量分布
3．1．2电弧电磁力矢量分布
3．1．3电弧形态、温度场与速度场
3．2直流下电弧对工件的作用
3．2．1工件表面电弧压力分布
3．2．2工件表面热通量分布
3．3直流下熔滴行为规律
3．3．1熔滴过渡过程
3．3．2熔滴偏角变化
3．3．3熔滴内部流场分布
3．3．4熔滴缩颈前后的电流密度分布
3．3．5熔滴缩颈前后的电磁力分布
3．3．6熔滴偏角对电弧、熔滴的作用
3．4本章小结
第4章脉冲调控下水下湿法FCAW典型大滴排斥过渡计算结果与分析
4．1脉冲电流调控波形
4．2脉冲电流下的气泡演变
4．3脉冲电流下电弧行为规律
4．3．1电弧电流密度矢量分布
4．3．2电弧电磁力矢量分布
4．3．3电弧形态、温度场与速度场
4．4脉冲电流下电弧对工件的作用
4．4．1工件表面电弧压力分布
4．4．2工件表面热通量分布
4．5脉冲电流下熔滴行为规律
4．5．1熔滴过渡过程
4．5．2熔滴内部流场
4．5．3熔滴内部电流密度
4．5．4熔滴内部电磁力
4．6本章小结
第5章数值模型的实验验证及理论分析
5．1．1实验设备
5．1．2实验材料
5．1．3视觉检测方案设计
5．2直流195A下熔滴过渡计算结果实验验证
5．2．1实验结果与讨论
5．2．2模拟值与实验值对比分析
5．3脉冲电流调控下熔滴过渡计算结果实验验证
5．3．1实验结果与讨论
5．3．2模拟值与实验值对比分析
5．4本章小结
第6章结论与展望
6．2展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间参与的科研项目
山东大学;
