高能超声制备碳纳米管增强AZ91D复合材料的声场模拟?

• 作者: 冯小辉 朱绍珍 杨院生 赵福泽
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 超声处理 声场 空化效应 模拟计算
• 年，卷（期）: 2015,（14）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 144302-1-144302-10
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.64.144302

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。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨院生	中国科学院金属研究所	72	954	19.0	28.0
2	冯小辉	中国科学院金属研究所	8	92	4.0	8.0
3	赵福泽	中国科学院金属研究所	3	13	2.0	3.0
4	朱绍珍	中国科学院金属研究所	4	18	3.0	4.0