本論文是在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助下完成,探討了電磁感應(yīng)熔滲法在制備高溫自潤(rùn)滑材料過(guò)程中的影響因素。論文首先采用熱電磁耦合場(chǎng)的分析方法,建立了自潤(rùn)滑材料電磁感應(yīng)加熱熔滲的分析模型,對(duì)電磁感應(yīng)加熱在自制圓柱燒結(jié)基體材料軸向截面內(nèi)部形成的均勻溫度梯度場(chǎng)進(jìn)行了模擬,研究改變電流或電源頻率的方法對(duì)加熱溫度的影響。研究表明：選擇電源頻率為10×104Hz,電流密度為15×106A／m2的加熱工藝參數(shù),不但可以形成潤(rùn)滑劑熔滲所必須的溫度場(chǎng),而且在此工況下潤(rùn)滑劑與基體材料的潤(rùn)濕角小于90°,潤(rùn)滑劑粘度低,熔滲阻力小,有利于潤(rùn)滑劑的熔滲。其次,根據(jù)連續(xù)介質(zhì)理論,采用流體力學(xué)的分析方法,對(duì)液態(tài)潤(rùn)滑劑流體向多孔燒結(jié)基體內(nèi)部宏觀(guān)熔滲流動(dòng)過(guò)程中的溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)的變化進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。分析得出：在潤(rùn)滑劑由熔化到熔滲速度穩(wěn)定的過(guò)程中,熔滲溫度場(chǎng)隨著外界熔滲壓力大小和時(shí)間長(zhǎng)短而變化。外界熔滲壓力與孔隙率越大,對(duì)熔滲溫度場(chǎng)的影響越大；熔滲速度與外界熔滲壓力的大小成正比。由于集膚效應(yīng)的作用,在熔滲過(guò)程中,基體表層附近潤(rùn)滑劑粘度最低,熔滲速度最高。最后,建立燒結(jié)基體顆粒間的微觀(guān)孔隙流動(dòng)二維模型,采用低雷諾數(shù)的k-e... 

【文章來(lái)源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 高溫自潤(rùn)滑材料的研究與應(yīng)用
    1.2 多孔熔滲的研究與應(yīng)用
    1.3 課題研究的內(nèi)容、目的及意義
    1.4 課題來(lái)源
第二章 電磁感應(yīng)加熱理論及數(shù)值分析方法
    2.1 高溫自潤(rùn)滑材料電磁感應(yīng)熔滲實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)
    2.2 電磁感應(yīng)加熱原理與特性
        2.2.1 電磁感應(yīng)原理與渦流發(fā)熱
        2.2.2 集膚效應(yīng)與透入深度
        2.2.3 圓環(huán)效應(yīng)
    2.3 電磁感應(yīng)加熱理論模型分析
        2.3.1 電磁場(chǎng)數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 瞬態(tài)溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型及邊界條件
    2.4 電磁感應(yīng)加熱耦合場(chǎng)分析模型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 高溫自潤(rùn)滑材料電磁感應(yīng)加熱過(guò)程數(shù)值分析
    3.1 有限元模型建立
        3.1.1 有限元模型的簡(jiǎn)化與假設(shè)
        3.1.2 材料特性
        3.1.3 網(wǎng)格邊界條件
    3.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析
        3.2.1 電磁場(chǎng)分析
        3.2.2 溫度場(chǎng)分析
        3.2.3 溫度場(chǎng)的影響因素
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.4 結(jié)論
第四章 熔滲模型與動(dòng)態(tài)流場(chǎng)數(shù)值分析
    4.1 多孔流動(dòng)控制方程
        4.1.1 連續(xù)性方程
        4.1.2 動(dòng)量守恒方程
        4.1.3 能量守恒方程
        4.1.4 組份質(zhì)量守恒方程
        4.1.5 多孔介質(zhì)的達(dá)西定律
    4.2 感應(yīng)熔滲物理模型
    4.3 有限元模型與邊界條件
    4.4 數(shù)值計(jì)算結(jié)果與分析
        4.4.1 熔滲過(guò)程溫度場(chǎng)分析
        4.4.2 熔滲過(guò)程中熔滲速度的變化
        4.4.3 壓力梯度對(duì)潤(rùn)滑劑熔滲過(guò)程溫度與速度的影響
        4.4.4 孔隙率對(duì)潤(rùn)滑劑熔滲過(guò)程溫度與速度的影響
    4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.6 結(jié)論
第五章 高溫自潤(rùn)滑燒結(jié)材料微孔熔滲流動(dòng)分析
    5.1 引言
    5.2 汗腺式高溫自潤(rùn)滑基體材料的多孔模型
    5.3 微觀(guān)熔滲流動(dòng)的數(shù)值分析
    5.4 孔隙大小對(duì)潤(rùn)滑劑微觀(guān)流動(dòng)的影響
    5.5 燒結(jié)頸大小對(duì)潤(rùn)滑劑微觀(guān)流動(dòng)的影響
    5.6 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 建議與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄一 作者在研究生期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3156180