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弧焊物理過程建模與數值分析

  • 作者：樊丁//黃健康|責編:趙敬偉//郭學雯
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030713162
  • 出版日期：2022/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：361
人民幣：RMB 189 元      售價：元
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內容大鋼
    本書在介紹弧焊過程的相關概念、物理意義及電弧特性的同時，系統地介紹了電弧-熔滴-熔池耦合作用下的大量過程建模與數據分析。全書內容分為9章，主要介紹了傳熱傳質的基礎理論、TIG焊電弧數值分析、活性TIG焊接過程建模分析、AA-TIG焊接過程建模分析、GMAW（熔化極氣體保護焊）焊接過程、外加磁場與金屬蒸氣作用下焊接電弧行為數值模擬研究、焊絲熔化以及熔滴過渡的數值模擬、焊接過程中熔池行為、熔池與表面行為以及焊縫形貌數值模擬及分析。本書在講解理論知識的同時，翔實講解了弧焊過程、數值模擬過程及所得結果數據，並提供相關實例。
    本書可作為焊接技術與工程專業研究生從事焊接的教學參考書，也可供從事焊接研究的工程技術人員參考。
作者介紹
樊丁//黃健康|責編:趙敬偉//郭學雯
目錄
序一
序二
前言
第1章  傳熱傳質的基礎理論
  1.1  基本物理量定義
    1.1.1  張量和場
    1.1.2  通量
    1.1.3  梯度、散度和旋度
    1.1.4  高斯公式
    1.1.5  斯托克斯公式
  1.2  連續性方程
  1.3  熱傳導方程
    1.3.1  傅里葉導熱定律
    1.3.2  微分形式的導熱方程
    1.3.3  擴散方程
    1.3.4  熱對流與熱輻射
  1.4  N-S方程
    1.4.1  表面力和體積力
    1.4.2  自定義方程
  1.5  麥克斯韋方程組
    1.5.1  高斯電場定律
    1.5.2  高斯磁場定律
    1.5.3  法拉第定律
    1.5.4  安培-麥克斯韋定律
    1.5.5  電磁場的標勢與矢勢
  1.6  邊界條件
  1.7  偏微分方程求解方法
    1.7.1  偏微分方程差分方法
    1.7.2  偏微分方程有限元法
    1.7.3  偏微分有限體積法
  參考文獻
第2章  TIG焊電弧數值分析
  2.1  電弧數值分析的發展趨勢
  2.2  TIG焊電弧傳熱傳質數值分析
  2.3  TIG電弧的全耦合數值分析
    2.3.1  幾何模型及邊界條件
    2.3.2  網格劃分
    2.3.3  模擬參數的選擇
    2.3.4  TIG電弧的計算結果
  2.4  雙TIG電弧的全耦合數值分析
    2.4.1  模型的數學描述
    2.4.2  雙TIG電弧的計算結果與分析
    2.4.3  不同鎢極間距條件下的計算結果與分析
    2.4.4  不對稱電流條件下的計算結果與分析
  參考文獻
第3章  活性TIG焊接過程建模分析
  3.1  A-TIG焊耦合電弧特性研究
    3.1.1  A-TIG焊的研究發展現狀
    3.1.2  實驗與數學建模
    3.1.3  幾何模型與邊界條件

  3.2  活性元素不均勻分佈下的熔池數值分析
    3.2.1  活性TIG焊熔池模型
      3.2.2 Ar-3.4％O2混合氣體模擬結果與分析
      3.2.3 Ar-15.4％O2混合氣體模擬結果與分析
  參考文獻
第4章  AA-TIG焊接過程建模分析
  4.1  AA-TIG焊耦合電弧與熔池行為研究
    4.1.1  AA-TIG焊簡介
    4.1.2  耦合電弧行為的數值模擬研究
    4.1.3  求解結果與討論
  4.2  分離電弧AA-TIG焊熔池流動與傳熱
  參考文獻
第5章  外加磁場與金屬蒸氣作用下焊接電弧行為數值模擬研究
  5.1  外加磁場下弧焊研究與發展
    5.1.1  磁控焊接電弧行為
    5.1.2  磁控熔滴過渡行為
  5.2  外加磁場對GTAW焊影響的數值模擬
    5.2.1  數學建模
    5.2.2  幾何模型與邊界條件
    5.2.3  計算結果與分析
  5.3  外加磁場對GMAW焊影響的數值模擬
    5.3.1  控制方程的修正
    5.3.2  幾何模型與邊界條件
    5.3.3  計算結果與分析
  5.4  考慮金屬蒸氣的TIG焊電弧數值模擬
    5.4.1  數學建模
    5.4.2  幾何模型與邊界條件
    5.4.3  數值處理
    5.4.4  計算結果與分析
  參考文獻
第6章  焊絲熔化及熔滴過渡的數值模擬
  6.1  焊絲熔化及熔滴過渡研究與發展
    6.1.1  熔滴過渡的分類
    6.1.2  熔滴過渡實驗研究方法
    6.1.3  有關熔滴過渡的研究理論
    6.1.4  電弧-熔滴耦合行為數值模擬研究現狀
  6.2  大電流GMAW熔滴過渡行為數值模擬研究
    6.2.1  數學物理模型
    6.2.2  計算結果
    6.2.3  實驗結果
  6.3  外加磁場對GMAW熔滴過渡作用的數值模擬
    6.3.1  數學建模
    6.3.2  外加磁場對熔滴滴狀過渡的影響
    6.3.3  外加磁場對熔滴旋轉射流過渡的影響
  參考文獻
第7章  焊接過程中熔池行為
  7.1  弧焊過程熔池行為的研究現狀
    7.1.1  熔池行為的研究現狀
    7.1.2  熔池表面行為的研究現狀
    7.1.3  熔池振蕩的研究現狀

    7.1.4  熔池中金屬蒸氣的研究現狀
  7.2  移動熱源下不同驅動力對熔池行為的影響
    7.2.1  純導熱時的熔池溫度場
    7.2.2  熔池受力行為
  7.3  旁路耦合微束等離子弧單滴堆垛流場分析
    7.3.1  單滴堆垛過程中的流場特點
    7.3.2  旁路電流對熔池流場及其形貌的影響
    7.3.3  冷卻時間對固化形貌的影響
  7.4  電弧輔助激光焊鋁/鋼對接焊潤濕鋪展研究
    7.4.1  實驗與數學建模
    7.4.2  接頭潤濕鋪展行為
    7.4.3  焊接參數對潤濕鋪展的影響
  參考文獻
第8章  熔池與表面行為
  8.1  基於示蹤粒子的擺動TIG填絲焊熔池行為的數值分析
    8.1.1  實驗與數學建模
    8.1.2  數值分析方法
    8.1.3  溫度場與流場的對比分析
  8.2  GTAW熔池自由表面的瞬態行為
    8.2.1  實驗與數學模型
    8.2.2  GTAW熔池熔透過程的特性研究
    8.2.3  熔透過程的數值分析
  8.3  熔池表面建模模擬及結果
  參考文獻
第9章  焊縫形貌數值模擬及分析
  9.1  旁路耦合微束等離子弧焊熔池流動分析
    9.1.1  旁路耦合微束等離子弧焊熔池模型
    9.1.2  旁路耦合微束等離子弧焊焊縫尺寸研究
    9.1.3  熔池中的流動模式
  9.2  TIG焊駝峰焊道形成機制的研究
    9.2.1  駝峰焊道模型建立
    9.2.2  數值結果與分析
  9.3  不同條件下熔池的數值模擬
    9.3.1  相同電流不同焊接速度下的TIG焊數值模擬
    9.3.2  相同焊接速度不同電流下的TIG焊數值模擬
  參考文獻

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