晶體生長是金屬凝固過程中的一個(gè)重要組成部分,固相和液相之間的界面形態(tài)對于晶體的生長有重要的作用.在實(shí)際的凝固過程中,晶體的生長會受到過冷度、界面動力學(xué)、各向異性表面張力、熔體對流等因素的影響。（1）本文利用匹配漸近展開法和多變量展開法獲得了在定向凝固過程中,當(dāng)表面張力為各向異性時(shí)共晶生長的一致有效漸近解,揭示了各向異性表面張力對定向凝固過程中共晶生長的影響.研究表明共晶生長在三相點(diǎn)附近有一個(gè)薄的邊界層,在邊界層附近界面溫度和濃度會發(fā)生急劇變化.在遠(yuǎn)離三相點(diǎn)的外部區(qū)間,隨著各向異性表面張力增加,界面溫度隨之升高;而在三相點(diǎn)附近的內(nèi)部區(qū)間,隨著各向異性表面張力增加,界面溫度隨之降低.與只考慮各向同性表面張力的情形相比,各向異性表面張力改變了三相點(diǎn)的位置,促進(jìn)了層片共晶的生長。（2）本文應(yīng)用多重變量展開法導(dǎo)出了擾動振幅的變化率滿足的色散關(guān)系,給出當(dāng)表面張力為各向異性時(shí)層片共晶生長的穩(wěn)定性判據(jù).研究發(fā)現(xiàn)共晶生長系統(tǒng)包含兩種典型的全局不穩(wěn)定性機(jī)制:由于非震蕩導(dǎo)致的“交換穩(wěn)定性”機(jī)制和由于震蕩導(dǎo)致的“整體波動不穩(wěn)定性”機(jī)制.共晶生長中有四種震蕩模式:反對稱-反對稱（AA-）、對稱-反對稱（SA-）... 

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 課題國內(nèi)外研究進(jìn)展
    2.2 各向異性表面張力
    2.3 研究方法
        2.3.1 漸近分析方法的概述
        2.3.2 漸近分析方法使用的特點(diǎn)
    2.4 本文的主要研究內(nèi)容
    2.5 本文的主要創(chuàng)新點(diǎn)
3 各向異性表面張力對定常層片共晶生長的影響
    3.1 問題的數(shù)學(xué)描述和基本假設(shè)
        3.1.1 有量綱方程和邊界條件
        3.1.2 無量綱方程和邊界條件
        3.1.3 擬穩(wěn)態(tài)
    3.2 問題求解
        3.2.1 濃度場的解
        3.2.2 界面的解
    3.3 問題討論
    3.4 本章小結(jié)
4 各向異性表面張力對層片共晶穩(wěn)定性的影響
    4.1 定向凝固系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
        4.1.1 無量綱尺度
        4.1.2 無量綱線性擾動系統(tǒng)
        4.1.3 基態(tài)解
        4.1.4 線性擾動態(tài)
    4.2 多重變量漸近展開解
        4.2.1 首階近似解
        4.2.2 一階近似解
    4.3 全局模式解和量子化條件
    4.4 全局不穩(wěn)定性機(jī)制
    4.5 本章小結(jié)
5 快速凝固條件下棒狀共晶的生長
    5.1 問題的數(shù)學(xué)描述和基本假設(shè)
    5.2 問題的解析解
        5.2.1 第一種相圖
        5.2.2 第二種相圖
    5.3 問題的分析
    5.4 本章小結(jié)
6 弱熔體對流對棒狀共晶生長的影響
    6.1 問題的數(shù)學(xué)描述與基本假設(shè)
    6.2 漸近解
    6.3 問題討論
    6.4 本章模型在物理中的應(yīng)用
    6.5 本章小結(jié)
7 主要結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 一元三次方程的解法
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3697279