微鑄造成形過(guò)程液態(tài)金屬微流動(dòng)規(guī)律研究
本文關(guān)鍵詞：微鑄造成形過(guò)程液態(tài)金屬微流動(dòng)規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》 2007年
微鑄造成形過(guò)程液態(tài)金屬微流動(dòng)規(guī)律研究
慕巖
【摘要】： 隨著科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品尺度微小化的要求不斷提高,使得微機(jī)械日益成為當(dāng)今世界的前沿科技。制造微機(jī)械需要大量的高度三維復(fù)雜形狀的金屬微構(gòu)件,但現(xiàn)有的各種微細(xì)加工工藝均難以制備出上述微構(gòu)件。而微鑄造成形工藝則可以低成本、大批量地高效制備高度三維復(fù)雜形狀的金屬微構(gòu)件,與現(xiàn)有微細(xì)加工工藝相比,具有十分獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 在微鑄造成形過(guò)程中,高溫液態(tài)金屬在微尺度的鑄型型腔內(nèi)充型流動(dòng),受到鑄型的強(qiáng)烈激冷,以及氣體反壓力和毛細(xì)管力的強(qiáng)烈阻礙,充型難度極大,因而液態(tài)金屬的微流動(dòng)成為微鑄造成形的最大難點(diǎn),并且對(duì)制備高質(zhì)量的三維復(fù)雜微鑄件至關(guān)重要。 因此,本文旨在借助計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬,揭示高溫液態(tài)金屬在微尺度鑄型型腔內(nèi)的微流動(dòng)機(jī)理和氣孔形成動(dòng)力學(xué)規(guī)律,深入研究微流動(dòng)過(guò)程中的微尺度效應(yīng),以及金屬液溫度、鑄型溫度、充型壓力和型腔壁厚對(duì)微流動(dòng)的影響規(guī)律。 本文應(yīng)用Fluent軟件,針對(duì)微管及微齒輪微鑄造成形過(guò)程中充型微流動(dòng)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬,深入研究了在充型微流動(dòng)中的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)的變化規(guī)律,以及表面張力和氣體反作用力對(duì)微流體流動(dòng)性能的影響;此外,還深入研究了微齒輪的充型微流動(dòng)過(guò)程中,液態(tài)金屬中氣孔的形成機(jī)理和動(dòng)力學(xué)規(guī)律。 研究結(jié)果表明,液態(tài)金屬的微尺度流動(dòng)規(guī)律與宏觀尺度下明顯不同:在微鑄造成形過(guò)程中,高溫液態(tài)金屬在微尺度鑄型型腔內(nèi)的微流動(dòng)體現(xiàn)出諸多傳統(tǒng)鑄造成形過(guò)程中前所未有的顯著微尺度效應(yīng),諸如微尺度流動(dòng)下的凸進(jìn)效應(yīng),附面層相對(duì)厚度增大效應(yīng)以及負(fù)壓力梯度效應(yīng)等。 計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,證明本文所建立的數(shù)值模擬數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確可靠,能夠正確揭示微尺度空間內(nèi)液態(tài)金屬充型微流動(dòng)的基本規(guī)律與機(jī)理,從而,為進(jìn)一步優(yōu)化液態(tài)金屬在微尺度鑄型的充型流動(dòng)工藝規(guī)范,以及微鑄造成形工藝規(guī)范提供理論指導(dǎo)和依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TG211
【目錄】：
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【引證文獻(xiàn)】
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2 吳元強(qiáng)（作者系清華大學(xué)核研院研究員）;[N];光明日?qǐng)?bào);2004年
3 徐克;[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2005年
4 潘曉亮 高芝 謝世坤 左孝青;[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2007年
5 任偉偉;[N];中國(guó)化工報(bào);2008年
6 陳丹;[N];科技日?qǐng)?bào);2010年
7 孟祥龍 摘譯;[N];中國(guó)冶金報(bào);2006年
8 記者 劉國(guó)安 通訊員 胡麗莉 任紅;[N];中國(guó)石油報(bào);2006年
9 傅杰;[N];中國(guó)冶金報(bào);2009年
10 ;[N];解放日?qǐng)?bào);2000年
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 張?jiān)录t;鈦合金TiH_2分解法液態(tài)置氫技術(shù)基礎(chǔ)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年
2 張?jiān)录t;鈦合金TiH_2分解法液態(tài)置氫技術(shù)基礎(chǔ)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年
3 鐘云波;電磁力場(chǎng)作用下液態(tài)金屬中非金屬顆粒遷移規(guī)律及其應(yīng)用研究[D];上海大學(xué);2000年
4 劉鑫旺;γ-TiAl基合金液態(tài)置氫及其對(duì)組織和力學(xué)性能的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年
5 侯紀(jì)新;液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)演變及等效磁導(dǎo)率變化的相關(guān)研究[D];山東大學(xué);2008年
6 楊春;深過(guò)冷液態(tài)金屬比熱的分子動(dòng)力學(xué)模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];清華大學(xué);2000年
7 曹彬;微通道反應(yīng)器的傳遞和反應(yīng)特性[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2005年
8 魯曉宇;包晶合金的深過(guò)冷與快速凝固研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2000年
9 田澤安;液態(tài)金屬銀凝固過(guò)程及微觀結(jié)構(gòu)演變特征的模擬研究[D];湖南大學(xué);2009年
10 王亮;鈦合金液態(tài)氣相置氫及其對(duì)組織和性能的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 慕巖;微鑄造成形過(guò)程液態(tài)金屬微流動(dòng)規(guī)律研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年
2 凌新圳;耐高溫材料與液態(tài)鋰鉛相容性初步實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年
3 王紅艷;聚變反應(yīng)堆包層中液態(tài)金屬磁流體動(dòng)力學(xué)效應(yīng)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2003年
4 鄧陽(yáng);液態(tài)金屬鎳的熱歷史對(duì)凝固微結(jié)構(gòu)演變影響的模擬研究[D];湖南大學(xué);2013年
5 何軍華;基于成組技術(shù)的液態(tài)金屬模鍛CAPP系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學(xué);2005年
6 侯俊;液態(tài)金屬包層磁流體管流的數(shù)值模擬[D];杭州電子科技大學(xué);2013年
7 國(guó)洪軒;液態(tài)金屬磁化率測(cè)量?jī)x的研制與應(yīng)用[D];山東大學(xué);2006年
8 鄭湘君;平面Poiseuille流的穩(wěn)定性：微尺度、粘性分層及波形壁的影響[D];天津大學(xué);2005年
9 張明曉;電磁感應(yīng)式液態(tài)金屬電阻率測(cè)量裝置的研制與應(yīng)用[D];山東大學(xué);2009年
10 張愛(ài)龍;液態(tài)金屬鎳凝固過(guò)程的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[D];湖南大學(xué);2005年
本文關(guān)鍵詞：微鑄造成形過(guò)程液態(tài)金屬微流動(dòng)規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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