Al基復(fù)合材料凝固過程中局域效應(yīng)的數(shù)值模擬.pdf

1、本文研究了增強(qiáng)體影響純基體凝固時(shí)溫度場的局域范圍的大小并用特征長度來表示，還研究了特征長度范圍內(nèi)固液界面的形態(tài)。在特征長度的范圍內(nèi)純基體的凝固不遵守一般的金屬凝固規(guī)律，但是在特征長度的范圍外純基體的凝固與普通的金屬凝固行為一致。特征長度為進(jìn)一步研究復(fù)合材料增強(qiáng)體附近近界面的凝固組織結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)尺度參數(shù)。特征長度范圍內(nèi)固液界面運(yùn)動(dòng)形態(tài)直接影響復(fù)合材料內(nèi)部界面的形成質(zhì)量。
　　首先建立了間隙尺度的溫度場數(shù)學(xué)模型和有限元的計(jì)算模型。設(shè)

2、計(jì)了確定固液界面位置，固液界面形態(tài)的算法。使用了有限元軟件 Marc的前處理模塊，中間計(jì)算模塊，用Fortran語言編輯了后處理接口程序。用Vision C＋＋語言編輯求得特征長度，固液界面的形態(tài)，固液界面的運(yùn)動(dòng)速度及穩(wěn)態(tài)熱擴(kuò)散長度。
　　運(yùn)用上述計(jì)算方法，對(duì)預(yù)先設(shè)計(jì)的四種算例進(jìn)行計(jì)算得出：固液界面的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；特征長度與幾何尺度，冷端溫度，增強(qiáng)體的物理參數(shù)之間的關(guān)系；特征長度內(nèi)固液界面的形態(tài)變化；穩(wěn)態(tài)熱擴(kuò)散長度與特征長度的關(guān)系。最