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  • 等离子喷涂工艺及热障涂层数值模拟理论及应用 范群波 著 专业科技 文轩网
  • 新华书店正版
    • 作者: 范群波 著著
    • 出版社: 北京理工大学出版社
    • 出版时间:2017-03-01 00:00:00
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         https://product.suning.com/0070067633/11555288247.html

     

    商品参数
    • 作者: 范群波 著著
    • 出版社:北京理工大学出版社
    • 出版时间:2017-03-01 00:00:00
    • 版次:1
    • 印次:1
    • 印刷时间:2017-03-01
    • 字数:288千字
    • 页数:181
    • 开本:16开
    • 装帧:平装
    • ISBN:9787568236447
    • 国别/地区:中国
    • 版权提供:北京理工大学出版社

    等离子喷涂工艺及热障涂层数值模拟理论及应用

    作  者:范群波 著
    定  价:36
    出 版 社:北京理工大学出版社
    出版日期:2017年03月01日
    页  数:181
    装  帧:平装
    ISBN:9787568236447
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    内容简介

    本书是面向“材料成型及控制工程”专业本科生及“材料加工工程”专业硕士生而编写的专业教材。等离子喷涂工艺制备热障涂层技术,是延长高性能发动机使用寿命的关键技术之一,在航空、航天、车辆、船舶及军事领域有着广泛的应用。随着新型发动机性能需求不断提高,基于试验进行工艺优化及性能改进的传统方法已不再适用,掌握等离子喷涂工艺及热障涂层数值模拟技术对于高等院校相关专业学生及广大工程技术人员具有重要意义,可以极大地提高研发速度、节约研制成本。本书涉及等离子喷涂工艺制备涂层过程数值模拟理论与方法,以及涂层热物理性能、力学性能及使用寿命数值模拟理论与方法,结合了作者及靠前外大量文献资料,并针对一些具体案例进行了分析。

    作者简介

    范群波,男,1974年出生,博士,北京理工大学材料学院副教授,博士生导师,2010年德国DAAD不错访问学者。所在学科是材料科学与工程,主要研究方向为热喷涂工艺模拟及涂层材料设计、钛合金材料设计、陶瓷金属复合材料设计等。SCI、EI收录论文40余篇,申请并授权7项发明专利,获国家技术发明二等奖1项(排名第4)。主持(承担)了国家自然科学基金、国防973、总装预研等多个项目,研究成果在多个型号的关键零部件中得以应用。现任冲击环境材料技术重点实验室仿真与材料设计分室主任、材料成型及控制工程专业教学主任。

    精彩内容

    目录
    第1章等离子喷涂及热障涂层数值模拟发展现状
    1.1等离子喷涂数值模拟概述
    1.1.1等离子体射流模型
    1.1.2等离子体与颗粒的相互作用模型
    1.1.3涂层的沉积模型
    1.1.4颗粒与基体的相互作用模型
    1.2热障涂层性能预测研究现状
    1.2.1涂层有限元模型构建
    1.2.2涂层基本属性计算
    1.2.3涂层结合强度预测
    1.2.4涂层热循环失效机理分析
    1.2.5涂层热循环寿命预测
    参考文献
    第2章等离子喷枪出口关键参数预测方法及实例分析
    2.1数学模型
    2.1.1能量守恒方程与输入功率
    2.1.2冷却水带走的热功率
    2.1.3气体的受热功率
    2.1.4气体电离功率
    2.1.5喷枪出口处基本参量的确定
    2.2工程应用实例分析
    2.2.1基本试验参数
    2.2.2电流强度的影响
    2.2.3工质气体的影响
    2.2.4电流强度与气体流率的综合影响
    2.2.5喷枪出口处温度与速度的分布
    参考文献
    第3章等离子体二维射流场数值模拟及实例分析
    3.1数学模型
    3.1.1连续性方程
    3.1.2动量守恒方程
    3.1.3能量守恒方程
    3.1.4k-ε双方程
    3.1.5化学反应方程
    3.2基本物性参数与输运系数
    3.3工程应用实例分析
    3.3.1几何模型与边界条件
    3.3.2典型工况下射流温度场与速度场
    3.3.3典型工况下射流场内的组分分布
    3.3.4电流强度对射流场的影响
    3.3.5Ar流率的影响
    3.3.6He流率的影响
    参考文献
    第4章等离子体二维射流场中飞行颗粒数值模拟及实例分析
    4.1数学模型
    4.1.1颗粒的受力平衡方程
    4.1.2热量交换方程
    4.2飞行颗粒关键参量试验验证方法
    4.3工程应用实例分析
    4.3.1几何模型与边界条件
    4.3.2颗粒的飞行轨迹
    4.3.3固定轴向位置颗粒直径、速度与温度的分布状况
    4.3.4颗粒的速度变化历程
    4.3.5颗粒的表面温度变化历程
    4.3.6电流强度对颗粒的影响
    4.3.7Ar流率对颗粒的影响
    4.3.8He流率对颗粒的影响
    4.3.9颗粒在飞行过程中的熔化状态
    参考文献
    第5章等离子喷涂三维场数值模拟及实例分析
    5.1数学模型
    5.1.1连续性方程
    5.1.2动量守恒方程
    5.1.3能量守恒方程
    5.1.4k-ε双方程
    5.1.5化学反应方程
    5.1.6射流与基体相互作用方程
    5.1.7颗粒轨道模型
    5.1.8等离子体-颗粒热量交换方程
    5.2工程应用实例
    5.2.1几何模型与边界条件
    5.2.2无基体三维空间射流场
    5.2.3有基体三维空间射流场
    5.2.4三维空间颗粒群
    参考文献
    第6章等离子喷涂涂层的数值模拟
    6.1计算模型及计算过程
    6.1.1蒙特卡洛随机模型介绍
    6.1.2随机操作过程
    6.1.3网格的划分
    6.2模拟涂层三维形貌及其生长过程
    6.2.1涂层三维形貌计算过程及表征参量
    6.2.2涂层密度的计算
    6.2.3涂层生长时间的确定
    6.3模拟涂层的二维组分分布
    6.4随机模型的影响因素
    6.4.1材料组分的影响
    6.4.2随机操作数的影响
    6.4.3初始输入颗粒数的影响
    6.5工程应用实例
    6.5.1涂层的三维形貌
    6.5.2涂层的二维组分分布
    参考文献
    第7章颗粒与基体相互作用过程数值模拟及实例分析
    7.1数学模型
    7.2颗粒倾斜入射的数值模拟参数定义
    7.3计算方法
    7.4工程应用实例
    7.4.1熔融颗粒垂直碰撞瞬间变形历程分析
    7.4.2熔融颗粒倾斜入射过程的数值模拟
    参考文献
    第8章基于涂层显微组织的有限元模型生成方法
    8.1涂层显微组织图像的数字图像处理
    8.1.1图像数字化
    8.1.2阈值分割处理
    8.1.3有限元网格模型的生成
    8.2基于Micro-CT的涂层三维模型的构建
    8.2.1Micro-CT测试系统
    8.2.2三维微观组织有限元模型的生成
    参考文献
    第9章缺陷及片层粒子间界面对涂层基本属性的影响
    9.1缺陷及片层粒子间界面对涂层基本属性影响的数学模型
    9.1.1缺陷及片层粒子间界面对涂层弹性模量影响的数学模型构建
    9.1.2缺陷及片层粒子间界面对涂层热导率影响的数学模型构建
    9.2缺陷对涂层基本属性影响系数的确定
    9.2.1缺陷对涂层弹性模量影响系数的确定
    9.2.2缺陷对涂层热导率影响系数的确定
    9.2.3缺陷对涂层弹性模量及热导率的影响比较
    9.3片层粒子间界面对涂层基本属性影响系数的确定
    9.3.1涂层基本属性的试验测定
    9.3.2片层粒子间界面对涂层基本属性影响系数的计算
    9.4缺陷及片层粒子间界面对涂层基本属性的影响分析
    参考文献
    第10章涂层拉伸结合强度预测方法及实例分析
    10.1涂层拉伸结合强度的试验测试
    10.1.1涂层拉伸试验
    10.1.2结合强度试验值Weibull统计分析
    10.1.3涂层拉伸失效位置
    10.2涂层结合强度预测的有限元方法
    10.3解析法预测涂层拉伸结合强度
    10.3.1解析模型
    10.3.2结合强度解析解Weibull统计分析
    10.3.3涂层结合强度预测的解析方法
    10.4涂层拉伸结合强度预测有限元法与解析法的比较
    10.5工程应用实例1
    10.5.1有限元模型、材料性能参数与载荷施加
    10.5.2拉伸失效裂纹扩展模拟
    10.5.3涂层典型区域拉伸结合强度计算
    10.5.4结合强度有限元计算值Weibull统计分析
    10.6工程应用实例2
    10.6.1基本参数及三维有限元模型的构建
    10.6.2施加载荷及边界条件
    10.6.3模拟结果与试验结果的对比
    10.6.4涂层失效过程及机理分析
    参考文献
    第11章涂层热循环寿命预测方法及实例分析
    11.1涂层热循环试验
    11.1.1试验条件
    11.1.2TGO生长动力学曲线
    11.1.3涂层热循环试验寿命
    11.2涂层热循环应力计算有限元方法
    11.3多因素耦合计算方法
    11.4工程应用实例分析
    11.4.1几何模型及边界条件
    11.4.2陶瓷层高温阶段的应力
    11.4.3陶瓷层室温阶段的应力
    11.4.4陶瓷层热循环应力影响因素分析
    参考文献

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