| 高能超声制备碳纳米管增强AZ91D复合材料的声场模拟 |
| |
| 作者姓名： | 赵福泽 朱绍珍 冯小辉 杨院生 |
| |
| 作者单位： | 1. 中国科学院金属研究所, 沈阳 110016;2. 东北大学材料与冶金学院, 沈阳 110819 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号: 51274184)资助的课题. |
| |
| 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 kHz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.
|
| 关 键 词： | 超声处理 声场 空化效应 模拟计算 |
| 收稿时间： | 2014-12-30 |
|
|
