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摘要
建立了高能超声制备碳纳米管增强AZ91D复合材料的声场计算模型,并采用有限元方法计算了20 k Hz超声直接作用下AZ91D熔体的声场分布,熔体声场呈辐射状分布,距离声源越远,声压幅值越低.采用超声作用下单一气泡变化模型描述超声作用下AZ91D熔体中的空化效应,通过对Rayleigh-Plesset方程的求解,得到了不同声压作用下气泡的变化规律,获得了声压幅值与熔体空化效应的关系,声压幅值越大,气泡溃灭半径阈值越小,熔体发生空化效应越容易.计算了固定坩埚尺寸、不同超声探头没入熔体深度情况下的声场,得到了超声探头最优没入深度为30 mm左右.将声场计算结果以及AZ91D熔体中空化效应的发生规律进行综合分析,得到了超声功率对有效空化区域的影响规律,超声功率较大时,有效空化区域体积随超声功率近似成线性增大.最后,通过甘油水溶液超声处理实验,验证了模拟计算的准确性.
- 出版日期2015
- 单位东北大学; 中国科学院金属研究所
