喷射成形的计算机模拟与高强铝合金制备

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文采用数值模拟与实验相结合的方法,以在航空工业中具有良好应用前景的高强铝合金AlZn<,12>Cu<,2>Mg<,2>为模型合金,进行了以下几个方面的研究工作:在群体动力学方法的基础上,发展了可描述飞行液滴凝固过程的数学模型.在此基础上,将液滴凝固模型与液滴传热方程、运动方程相耦合,分析了单个液滴的冷却凝固行为.将上述模型与方程进一步与液滴尺寸分布函数相耦合,研究了雾化锥的冷却与凝固行为,为选择合适的沉积距离提供了依据.采用坐标跟踪法,建立了可描述喷嘴固定和扫描雾化两种情况下圆柱坯形状演化过程的数学模型,设计了一种较为简便的计算屏蔽系数的方法,研究了圆柱坯在喷射成形过程中的形状演变过程,分析了不同参数对沉积坯形状演化的影响规律.在模拟分析的基础上,提出了用喷射成形法制备圆柱坯的工艺设计方法.建立了描述管坯形状演化过程的数学模型,分析了管坯形状演化规律,并在模拟结果的指导下制备了管坯.建立了描述沉积坯冷却凝固过程的数学物理模型,并与圆柱坯形状演化模型相耦合,分析了接收盘预处理方法对圆柱坯冷却凝固过程的影响,结合模拟结果,提出了对接收盘的预处理方案.
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