铝及铝合金铸轧成形与裂纹扩展电子书

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前言

第1章 绪论

1.1 铝及铝合金铸轧成形与裂纹扩展研究意义

1.2 铝及铝合金铸轧成形与裂纹扩展研究发展状况

1.2.1 铝及铝合金铸轧成形研究发展状况

1.2.2 铝合金裂纹扩展研究发展状况

1.3 铝及铝合金铸轧成形与裂纹扩展数值方法及其研究发展状况

1.3.1 元胞自动机法

1.3.2 有限元法

1.3.3 有限差分法

1.3.4 分子动力学法

1.4 本章小结

第2章 基于元胞自动机的铝铸轧微观数值模拟

2.1 概述

2.2 微观组织数值模拟的元胞自动机模型

2.2.1 形核模型

2.2.2 生长模型

2.2.3 溶质扩散模型

2.2.4 元胞自动机法的捕获法则

2.3 基于元胞自动机的微观组织数值计算方法

2.3.1 晶粒生长的数值计算方法

2.3.2 微观组织形成的数值计算方法

2.3.3 边界条件的确定及相对运动的处理

2.4 程序方案设计

2.4.1 晶粒生长的程序方案设计

2.4.2 微观组织形成的程序方案设计

2.5 基于元胞自动机的微观组织数值模拟

2.5.1 基于元胞自动机的晶粒生长数值模拟

2.5.2 基于元胞自动机的微观组织形成数值模拟

2.6 本章小结

第3章 基于有限元的铝铸轧成形过程数值模拟

3.1 概述

3.2 铝铸轧成形过程数学模型及其求解

3.2.1 铸轧成形过程数学模型的建立

3.2.2 一些重要工艺参数的处理

3.2.3 边界条件的确定

3.2.4 数值计算

3.3 铝铸轧成形过程数值模拟分析

3.3.1 铸轧区流场、温度场、热应力场及热应变场

3.3.2 铸轧辊辊套温度场与热应力场

3.4 铝铸轧参数对铸轧过程的影响

3.4.1 铸轧参数对铸轧区流场的影响

3.4.2 铸轧参数对铸轧区温度场的影响

3.4.3 铸轧参数对铸轧区热应力场的影响

3.4.4 铸轧参数对铸轧区热应变场的影响

3.4.5 铸轧参数对铸轧辊温度场的影响

3.4.6 铸轧参数对铸轧辊热应力场的影响

3.5 本章小结

第4章 基于损伤力学的铸轧辊辊套疲劳寿命研究

4.1 概述

4.2 损伤力学理论

4.2.1 含损伤材料本构关系

4.2.2 损伤演化方程

4.2.3 理论理想疲劳曲线

4.2.4 损伤参数确定

4.3 裂纹形成与扩展的损伤力学方法

4.3.1 疲劳损伤耦合理论

4.3.2 损伤力学——有限元法

4.4 辊套疲劳寿命预估

4.4.1 辊套的应力场分析

4.4.2 辊套疲劳寿命预测

4.5 本章小结

第5章 基于有限差分的铸轧过程铸嘴型腔流动数值模拟

5.1 概述

5.2 铸轧过程铸嘴型腔熔体数学模型及其求解

5.2.1 铸轧过程铸嘴型腔熔体数学模型

5.2.2 铸轧过程铸嘴型腔熔体求解

5.3 铸轧过程铸嘴型腔熔体流动与传热数值模拟

5.3.1 铸嘴型腔熔体流动与传热分析

5.3.2 铸轧参数对型腔流场出口速度、出口温度的影响

5.4 铸嘴布流调节过程型腔熔体流动与传热数值模拟

5.4.1 超薄供料型腔非定常流特点及其处理方法

5.4.2 超薄供料型腔非定常流数学模型

5.4.3 超薄供料型腔非定常流数值仿真分析

5.5 本章小结

第6章 铝铸轧试验研究

6.1 布流系统水模试验

6.1.1 试验的基本准则

6.1.2 试验方案及实施

6.1.3 试验结果与分析

6.2 铸轧过程试验及组织分析

6.2.1 试验方法

6.2.2 试验结果与分析

6.3 本章小结

第7章 基于分子动力学的铝及铝合金裂纹扩展数值模拟

7.1 概述

7.2 分子动力学的基本原理和模拟方法

7.2.1 分子动力学的基本原理

7.2.2 LAMMPS简介

7.3 铝裂纹扩展行为的分子动力学模拟

7.3.1 不含孔洞的铝裂纹扩展行为的分子动力学模拟

7.3.2 含孔洞的铝裂纹扩展行为的分子动力学模拟

7.4 铝合金拉伸变形的分子动力学模拟

7.4.1 Al2Cu拉伸的分子动力学模拟

7.4.2 含孔洞的Al2Cu拉伸的分子动力学模拟

7.5 本章小结

第8章 基于有限元的铝合金细观结构响应及裂纹扩展数值模拟

8.1 概述

8.2 基于均匀化方法的铝合金细观结构响应分析

8.2.1 铝合金细观结构的数学模型

8.2.2 铝合金缺陷细观结构有限元建模

8.2.3 结果与讨论

8.3 铝合金裂纹扩展数值模拟

8.3.1 模型的建立

8.3.2 铝合金裂纹扩展过程中裂纹前缘应力场的数值模拟

8.3.3 复杂载荷作用下裂纹扩展与分析

8.4 本章小结

第9章 铝合金高温塑性变形条件下的变形机制

9.1 概述

9.2 7050铝合金热处理

9.2.1 试验材料与试验方案

9.2.2 试验结果与分析

9.3 7050铝合金的热压缩试验

9.3.1 试验材料与方法

9.3.2 不同变形条件下7050铝合金真应力-真应变曲线

9.3.3 热变形参数对7050铝合金流变应力的影响及流变应力本构方程

9.4 高温塑性变形条件下7050铝合金微观组织的演化

9.4.1 7050铝合金微观组织特征

9.4.2 7050铝合金在不同变形程度下微观组织的演化规律

9.4.3 7050铝合金在不同变形温度下微观组织的演化规律

9.4.4 7050铝合金在不同应变速率下微观组织的演化规律

9.5 本章小结

参考文献