本论文研究了不同激光参数下温激光冲击强化（WLSP）对镍基高温合金GH4169的显微组织及力学性能的影响。WLSP处理有效提升表面显微硬度、残余应力以及高温稳定性，促进位错密度增加和动态析出强化相形成，显著改善材料抗软化和蠕变性能，为高温部件材料表面强化提供了新的技术路径 [page::0][page::5][page::10]。
本研究提出了一种基于有限元模拟的时间反转超声聚焦方法，用于增强工业管道内局部结垢的超声清洗效率。通过对比标准超声清洗与时间反转增强清洗，在相同输入电能和清洗时间下，时间反转方法去除的结垢质量是标准方法的三倍，展示了该技术在复杂结构定点高效清洗中的潜力 [page::0][page::1][page::3][page::4][page::5]。
本研究系统实验了低频超声场中单一空化气泡在不同粘度液体中的动力学及其对纳米级金层基底表面去除的影响机制。结果表明，液体粘度显著影响气泡崩塌时液体喷射速度及壁面清洁效率，揭示了两种主导的清洁机制：液泡运动过程中的拉普拉斯压力驱动流场和气泡崩塌液体射流共同协同作用促进污垢剥离 [page::0][page::1][page::4][page::7][page::8]。
本文围绕GH4169镍基高温合金的超声波振动辅助铣削表面完整性展开，建立了刀具端部运动模型，分析了超声振动对残余应力、表面强化和粗糙度的影响，发现高铣削速度、切深和进给率下残余应力增大，而超声振幅增大有助于降低残余应力并提高表面强化，表明超声振动辅助加工可有效改善GH4169的表面性能 [page::0][page::1]。
本论文研究了含70%返料的镍基高温合金在真空感应熔炼过程及铸锭中的夹杂物类型和尺寸演化规律。通过工业检测及热力学计算，发现夹杂物主要为氮化物和氧化物基复合夹杂物，且铸锭从中心到边缘的夹杂类型和密度变化不大，但尺寸逐渐减小。研究还揭示O和N元素含量是影响夹杂物含量及析出温度的关键因素，氮含量降至0.0015%以下时，MN夹杂可在液相线以下析出，有助于控制夹杂物性能 [page::0][page::2][page::3][page::5][page::6][page::8][page::9]。
本论文基于COMSOL多物理场仿真平台，结合声学与计算流体力学模块，研究了超声波清洗设备中不同侵蚀模型对金属表面侵蚀速率的影响，比较了Finnie、E/CRC、Oka和DNV侵蚀模型的适用性。结果表明，Finnie模型在28kHz频率下给出最严格且最高的侵蚀速率，验证了超声空化侵蚀清洗机理的有效性与模型的实际应用价值，为超声清洗设备设计与优化提供理论支持 [page::0][page::1][page::6][page::7]。
本论文采用可压缩多相流VOF数值模拟方法，系统研究了多泡系统中声空化气泡的动力学行为。结果表明多泡环境下气泡振幅显著增强，主要源于声波遮蔽形成的声栉效应(acoustic wake effect)，该效应导致中心气泡周围压力降低及气泡振荡与声压之间的相位滞后增加，进而提升气泡最大半径及振荡幅度。针对多泡遮蔽效应，论文提出“覆盖率(cover ratio)”参数用于定量描述振幅、时间滞后和最大气泡半径的变化关系，为多泡系统气泡动力学的理解与建模提供新视角[page::0][page::4][page::5][page::9]。
本研究系统分析了不同回收合金（returns）比例对GH4169高温合金成分、显微结构及力学性能的影响。结果显示，回收比例对主要元素含量和主要析出相无显著影响，但显著提升了氧化物（$\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3$）夹杂物含量，导致氧含量大幅增加。回收比例50-60%时，$\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3$夹杂物的体积分数和尺寸以及莱氏相体积分数达到最大，合金屈服强度也达到峰值。高回收比例合金的压缩强度和屈服强度提升显著，其中100%回收合金在室温下表现最优压缩强度1153.45 MPa，80%回收合金在1150℃高温下表现最佳。回收合金存在机械性能波动加剧的趋势，尤其是在室温条件下波动范围较大。本研究为高温合金回收利用及性能优化提供了实验依据和理论支持 [page::0][page::1][page::2][page::3][page::4][page::5][page::6]
本研究提出了一种基于超声波清洗的低浓度碱性溶液预处理方法，有效去除钛屑表面切削油，显著降低碳、氧、氮等杂质含量，优化制备钛铁合金的工艺。最佳预处理为10g/L焦磷酸钠溶液，杂质去除率分别达到97.6%、58.8%和29.2%，制备出的钛铁合金碳含量低于200ppm，且等效性能优于传统方法。研究结合气体杂质分析、接触角测试和XRD及SEM形貌，系统论证了碱性溶液pH对去油机理的影响及不同熔炼技术的优劣，为钛回收及钛铁合金生产提供绿色工艺路径[page::0][page::1][page::2][page::3][page::4][page::5][page::6]
本研究通过体外和体内实验比较了钛和氧化锆植体基台在超声清洁后对上皮组织附着的影响。结果表明，氧化锆表面机械损伤小于钛，且在机械清洁后氧化锆上皮组织封闭性更好，提示氧化锆作为植体基台材料较钛更适宜[page::0][page::2]。
本论文提出了修正的空化气泡动力学模型，结合MRPF中固体颗粒含量和粘度对气泡运动特性的影响，分析了超声波空化效应对MRPF分散性能的影响。结果显示，高体积分数碳yl铁颗粒显著削弱空化效应，粘度大于等于0.1 Pa·s时，MRPF中微射流难以形成。超声分散制备的MRPF沉降率低于机械分散，且分散比更优。实验验证吻合模拟，为工业应用的超声空化分散提供理论依据[page::0][page::1][page::3][page::4][page::5][page::6][page::8][page::9]。
本研究针对使用环境友好型配方结合超声空化及化学蚀刻技术去除机械零部件表面锈层，采用响应面法和中心复合设计，构建回归模型，优化清洗温度和超声功率的工艺参数。结果显示，优化参数为55℃清洗温度和2880W超声功率，锈层去除率为0.15g·min⁻¹·m⁻²，具有显著的去锈效果并保证设备安全性 [page::0][page::1][page::2][page::7][page::8][page::9]。
本研究通过建立单源和四源超声波在铝熔体中的传播模型，探讨了多源超声处理过程中声场与声流场的分布规律。结果表明，四源超声可显著扩展有效空化区，最佳振动源间距为80mm时，空化区面积和声流速度均达到最大，且声流呈角状涡旋结构，实验仿真结果吻合，揭示了多源超声处理的增强作用机制 [page::0][page::2][page::3][page::5][page::7]。
本研究利用ANSYS中的谐波响应分析（HRA）模拟工业用超声波清洗槽中的声压分布，验证了模拟结果与铝箔腐蚀测试及功率浓度测量结果的一致性，揭示了声压不均匀分布导致清洗效果差及损伤的原因。通过改变换能器位置设计了多种新型清洗槽模型，显著优化了声压分布及清洗效能，研究结果已被制造商采用指导产品开发，提高了28kHz及40kHz超声波清洗槽的清洗效率[page::0][page::1][page::3][page::5][page::6]
本研究设计并实验验证了高强度超声清洗机（HIUC），通过四侧换能器几何聚焦形成高强度空化区，显著提高了对增材制造金属部件表面部分熔化粉末的去除效率，实现了高效且无损的清洗效果，系统揭示了空化强度的空间分布规律及其与工艺参数的关系 [page::0][page::1][page::3][page::5][page::6][page::7]
本研究基于微结构精确再现的晶体塑性有限元模型，结合高分辨率电子后散射衍射（HR-EBSD）和数字图像相关（HR-DIC）实验技术，系统分析了含非金属夹杂物镍基超合金疲劳下裂纹萌生的机理。结果表明，界面法向拉应力是界面脱粘的关键驱动力，界面强度范围估计为1270-1480 MPa，热残余应变对低周疲劳影响有限，塑性变形分布与实验高度一致 [page::0][page::1][page::7][page::19].
本论文提出了一种创新的无接触电磁超声技术，通过高频电磁感应线圈在合金熔体中产生超声波引起空化，实现了高效的晶粒细化和气体脱除。数值模拟与实验验证相结合，展示了该方法避免了传统探针侵蚀污染问题，同时因声学共振与Lorentz力驱动的强搅拌显著提高处理体积和效率。实验中商业纯铝及添加晶粒细化剂的合金分别实现高达63%和46%的晶粒细化效果，标志着该无接触工艺在高温及反应性合金超声处理领域具备广泛应用潜力[page::0][page::1][page::5][page::7].
本文基于COMSOL Multiphysics®仿真，数值模拟超声波在清洗槽内传播及其能量分布，研究了槽体几何参数对超声能量的影响，为不同几何结构清洗槽设计匹配超声功率密度提供了理论依据，并预测活性空化区分布，解决了系统间超声能量转移和规模放大的难题[page::0]。
本论文比较了两种数值模拟无接触超声空化的主流方法——基于频域的非线性Helmholtz模型与时域的Caflisch方程模型。研究开发了一种新型高效的时域算法“flipRdot”以提升泡沫动力学模拟的计算效率，同时提出一种改进的频域模型实现了电磁诱导Lorentz力与非线性声学耦合。结果表明，频域模型适合快速频率扫描确定谐振状态，但无法捕捉空化间歇现象；时域模型能反映间歇性空化并与实验观测吻合。两种模型均应用于模拟顶部电磁感应线圈与传统浸入式声叉的声场，揭示两者声压分布及空化机制的差异，为无接触式超声处理提供了理论基础和数值工具[page::0][page::1][page::3][page::4][page::5][page::7][page::8][page::9]
通过不同工艺热处理，结合组织显微观察和XRD分析，系统研究了GH4169G合金的相组成及其相转变机制。发现合金组织由基体γ相、粒状γ′相、圆盘状γ″相和针状δ相组成，且各析出相之间具有良好的共格界面。Nb原子在时效过程中从γ′-Ni3Al相定向迁移至γ″-Ni3Nb相，上述转变伴随晶格结构由L12转变为DO22。长时效使γ″相进一步转变为具有DOa结构的针状δ-Ni3Nb相，影响合金的力学性能。晶格参数测量表明，热处理导致各相错配度变化，促进了显微组织的演变和力学性能的调控。[page::0][page::1][page::2][page::3][page::4][page::5][page::6]
