弧焊物理過程建模與數值分析

內容簡介

本書在介紹弧焊過程的相關概念、物理意義及電弧特性的同時，系統地介紹了電弧-熔滴-熔池耦合作用下的大量過程建模與數據分析。全書內容分為9章，主要介紹了傳熱傳質的基礎理論、TIG焊電弧數值分析、活性TIG焊接過程建模分析、AA-TIG焊接過程建模分析、GMAW（熔化極氣體保護焊）焊接過程、外加磁場與金屬蒸氣作用下焊接電弧行為數值模擬研究、焊絲熔化以及熔滴過渡的數值模擬、焊接過程中熔池行為、熔池與表面行為以及焊縫形貌數值模擬及分析。本書在講解理論知識的同時，翔實講解了弧焊過程、數值模擬過程及所得結果數據，並提供相關實例。

圖書目錄

序一

序二

前言

第1章傳熱傳質的基礎理論 1

1.1 基本物理量定義 1

1.1.1 張量和場 1

1.1.2 通量 3

1.1.3 梯度、散度和旋度 4

1.1.4 高斯公式 8

1.1.5 斯托克斯公式 10

1.2 連續性方程 11

1.3 熱傳導方程 13

1.3.1 傅立葉導熱定律 13

1.3.2 微分形式的導熱方程 15

1.3.3 擴散方程 20

1.3.4 熱對流與熱輻射 24

1.4 N-S方程 26

1.4.1 表面力和體積力 26

1.4.2 自定義方程 30

1.5 麥克斯韋方程組 33

1.5.1 高斯電場定律 34

1.5.2 高斯磁場定律 35

1.5.3 法拉第定律 37

1.5.4 安培–麥克斯韋定律 39

1.5.5 電磁場的標勢與矢勢 41

1.6 邊界條件 45

1.7 偏微分方程求解方法 46

1.7.1 偏微分方程差分方法 46

1.7.2 偏微分方程有限元法 49

1.7.3 偏微分有限體積法 53

參考文獻 55

第2章 TIG焊電弧數值分析 57

2.1 電弧數值分析的發展趨勢 57

2.2 TIG焊電弧傳熱傳質數值分析 59

2.3 TIG電弧的全耦合數值分析 73

2.3.1 幾何模型及邊界條件 73

2.3.2 格線劃分 74

2.3.3 模擬參數的選擇 75

2.3.4 TIG電弧的計算結果 76

2.4 雙TIG電弧的全耦合數值分析 78

2.4.1 模型的數學描述 78

2.4.2 雙TIG電弧的計算結果與分析 79

2.4.3 不同鎢極間距條件下的計算結果與分析 83

2.4.4 不對稱電流條件下的計算結果與分析 86

參考文獻 90

第3章活性TIG焊接過程建模分析 92

3.1 A-TIG焊耦合電弧特性研究 92

弧焊物理過程建模與數值分析

基本介紹

內容簡介

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