焊接熔池中的流体力学方程数值模拟研究

焊接过程的数值模拟涉及到数学、物理学、材料学和冶金学等多个学科。而焊接熔池是整个焊接过程中最复杂也是最重要的部位,它受到温度场、速度场和压力场等多个场的交互作用。由于焊接熔池尺寸较小、但温度极高,且有电弧光的干扰,目前很难用试验的方法观察熔池表面及内部流体流动的情况。而数值方法能够提供焊接熔池中流体流动及传热过程的定量的结果。因此数值模拟方法是研究焊接熔池流场、温度场十分有效的工具。 TIG(钨极惰性气体保护电弧焊)焊接熔池的数值模拟问题,涉及到多个场、多个变量之间的耦合,是一个非定常、非线性偏微分方程组的定解问题,求解区域包含固体和液体两个区域,确定边界条件比较困难。其数值求解不仅计算规模庞大,而且涉及到许多方面的数值技术。研究焊接熔池的数值模拟不仅具有重要的理论意义,也具有实际意义。 本文的研究内容包括：针对TIG焊接熔池中流场和温度场的耦合问题,分析焊件上液..