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7050合金大规格锭坯超声半连铸多场耦合建模与仿真及实验研究的开题报告

一、研究背景及意义

7050合金是一种高强度、高可塑性的铝合金，在航空、航天、军事等领域被广泛应用。随着科技的不断发展，对于这种铝合金的需求量也在逐年增加。而大规格锭坯超声半连铸成型技术能够生产出具有优良性能的7050合金大板材，且可实现材料的高效利用和成本的有效控制，因此备受关注。同时，多场耦合建模与仿真技术可以有效地预测工艺参数对7050合金锭坯组织和性能的影响，实现优化设计生产工艺的目的，是一种高效、快捷、低成本的研究方法。

二、研究内容及方案

1.研究目标：建立7050合金大规格锭坯超声半连铸成型多场耦合的数值模型，包括声场传递、液-固相变、流体力学、温度场和应力场等多种物理场。

2.研究方案：

（1）采用ANSYS软件平台，建立相应的数值模型，包括声压传递、液-固相变、流动场、温度场和应力场等多项物理场。

（2）开展7050合金大规格锭坯超声半连铸成型的实验研究，在热物理性能测试仪上对其热导率、比热容、线膨胀系数等性能指标进行测试。

（3）将实验测得的数据导入数值模型，与模拟结果进行比对和验证，得出优化的7050合金大规格锭坯成型工艺参数。

三、研究难点及解决途径

1.研究难点：7050合金大规格锭坯超声半连铸成型过程中，声压传递、液-固相变、流动场、温度场和应力场等多种物理场相互耦合，因此需要建立一个综合的数值模型，才能准确地预测各项参数的变化。

2.解决途径：采用ANSYS软件平台，集成声学、流体力学、热学和力学等多种物理模型，建立综合的多场耦合模型，并通过实验研究验证其准确性和可行性，为7050合金大规格锭坯超声半连铸成型提供理论和实践依据。

四、预期成果及意义

1.预期成果：建立7050合金大规格锭坯超声半连铸成型多场耦合的数值模型；通过实验研究验证其准确性和可行性；优化7050合金大规格锭坯成型工艺参数。

2.意义：本研究将为7050合金大规格锭坯超声半连铸成型提供科学、高效、可靠的数值模型和经验指导，为该成型技术的应用和推广提供依据；同时，本研究可为其他金属材料的成型技术提供参考和借鉴。