焊接传热学教案

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一、课内学时：32    学分：2    开课学期：春

二、预修课程：
焊接冶金学、电弧焊、传热学

三、教学目的：
使研究生了解和掌握焊接过程中的传热的基本规律、有限差分方法和有限元方法在焊接传热学中的应用，利用所学的概念、方法去建立数学模型，并通过相关软件进行求解。

四、教学内容：
第一章 引论
1.1 焊接热过程的特点
1.2 焊接热效率的确定
1.3 焊接热源分布参数的选取
1.4 焊接热过程计算方法的发展历史及研究现状
1.5 影响焊接热过程计算方法进一步完善的几个因素
第二章 焊接热过程计算的经典理论
2.1 传热的基本概念和定律
2.2 无限体内的热传播过程
2.3 有限体内的热传播过程
2.4 电弧焊热过程计算的解析揭发 – 雷卡林公式
2.5 雷卡林公式的局限性
第三章 焊接热传导的有限差分计算
3.1 均匀网格中的函数的导数
3.2 非均匀网格中的函数的导数
3.3 稳定态热过程传导问题的有限差分方程
3.4 非稳定态热过程传导问题的有限差分方程
3.5 边界、界面、复合传热工件和非均匀物性的工作
3.6 热传导差分解法的精确性、稳定性和收敛性
3.7 非直角坐标系的热传导有限差分方程
第四章 焊接热传导的有限元计算
4.1 变分原理
4.2 各种温度场的变分问题
4.3 变分原理在求解热传导微分方程中的应用
4.4 有限单元法的单元分析
4.5 有限单元法的总体合成
4.6 非线性热传导的有限元分析
第五章 三维温度场的有限元分析
5.1 三维焊接温度场的有限元分析
5.2 三维焊接温度场的等参数单元分析
第六章 焊接熔池中的流体动力学状态及传热过程的数值模拟
6.1 对流换热概述
6.2 对流换热微分方程组
6.3 电弧固定时TIG焊接熔池中的流体流动及传热过程
6.4 三维TIG焊接熔池中的流体动力学状态及传热过程的数值分析模型
6.5 离散化方程的建立
6.6 流场的计算
6.7 计算方法
6.8 三维TIG熔池中的流场与温度场的计算结果
6.9 实验验证结果

五、课时分配：
讲授时数 32小时

六、教材及主要参考书：
焊接热过程数值分析 武传松 哈尔滨工业大学出版社
数值分析在焊接中的应用 陈楚 上海交通大学出版社

，大小：3.16 MB