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公开(公告)号:CN119897601A
公开(公告)日:2025-04-29
申请号:CN202510074050.2
申请日:2025-01-17
Applicant: 中南大学
IPC: B23K26/352 , B23K26/70 , B23K103/00
Abstract: 本发明涉及激光微纳加工领域,具体设计一种复合激光高效、高质抛光方法及装备,有效解决了陶瓷表面抛光时,表面质量较低,加工效率较差的问题,通过连续/超快激光复合整形加工,预热、粗加工、精加工同步进行,实现对陶瓷表面高效、高质抛光。本发明具体包括通过光束整形器将连续激光与飞秒激光光斑整形成椭圆形光斑,并通过光路复合成附图2所示光斑,随后按照一定的扫描路径进行抛光加工;复合光斑中的单连续部分首先扫过样品表面,对样品进行预热;在预热过后,使用复合光斑中抛光效率最高的复合部分对样品进行粗加工;最后,利用单飞秒部分对粗抛光后的区域进行精加工,进一步降低样品表面粗糙度。最终实现对陶瓷表面的高效、高质抛光。
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公开(公告)号:CN119681431A
公开(公告)日:2025-03-25
申请号:CN202510073947.3
申请日:2025-01-17
Applicant: 中南大学
IPC: B23K26/21 , B23K26/60 , B23K26/352 , B23K103/18
Abstract: 本发明涉及激光微纳加工领域,具体设计一种异质材料超快激光高稳定性焊接方法及装备,有效解决了大口径透明/金属异质材料超快激光焊接时金属表面不稳定导致的焊接缺陷问题,有效提高了焊接强度与稳定性,实现镜面与非镜面金属焊接质量统一。本发明具体包括调整超快激光的出光模式,由单脉冲输出转变为Burst脉冲串输出,利用Burst输出模式下的超快激光对金属材料表面进行抛光预处理,可实现对镜面与非镜面金属表面质量的稳定控制,抛光后的表面粗糙度可控制到λ/4之下;使用超快激光对透明材料和抛光后的金属材料进行焊接,可实现对异质材料焊接强度的稳定控制,且镜面与非镜面金属材料的焊接强度接近。
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公开(公告)号:CN119260171A
公开(公告)日:2025-01-07
申请号:CN202411311017.9
申请日:2024-09-20
Applicant: 中南大学
IPC: B23K26/21 , B23K26/70 , B23K26/08 , B23K26/082 , B23K26/064 , B23K26/0622
Abstract: 本发明提供了一种大间距异质材料的超快激光焊接方法及装备,具体包括:将下工件和上工件叠放,并用夹具夹持;激光光束准直后射入扫描振镜,射出后通过场镜聚焦,第一遍扫描激光能量被下层材料吸收后产生等离子体,等离子体不断膨胀溢出,同时下层材料熔化填充间隙,达到准光学接触条件;第二遍扫描等离子体自由膨胀被有效抑制,激光能量被限制在焊缝附近,该区域融化体积显著增加,焊接强度显著提升;第三遍扫描与第二遍扫描机理一致,增加材料融化量,最终实现焊接头强化。通过扫描振镜和场镜实现聚焦光斑在上下工件接触面内沿指定路线运动,从而实现工件的熔化和结合。经过三次扫描后大间距异质材料最终可以得到高强度、高质量的焊接接头。
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公开(公告)号:CN118989593A
公开(公告)日:2024-11-22
申请号:CN202411147773.2
申请日:2024-08-21
Applicant: 中南大学
IPC: B23K26/24 , B23K26/0622 , B23K26/046 , B23K26/70
Abstract: 本发明提供了一种曲面/斜面透明材料高效率焊接方法及装备,具体包括:将曲面或斜面透明材料叠放,并用夹具夹持;通过激光器自带的Burst模式,输出MHz级高重频的脉冲串模式的超快激光,经聚焦镜聚焦在特定位置并与之发生非线性光学效应,聚焦区域的激光能量被材料吸收,导致局部电子激发和电离,形成高温高密度的等离子体;高温区域的下方材料经历电子‑离子复合过程,发生熔融和再结晶,通过热传导加热融化上方材料,实现高效互融与连接;通过振镜控制激光按照指定路径焊接,形成稳固的连接界面。本发明通过长焦距振镜结合激光器的Burst模式实现高效热累积,实现不低于5mm深度的熔融泪滴结构,高效简单且实现高质量、高强度、高效率的焊接。
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公开(公告)号:CN118797821A
公开(公告)日:2024-10-18
申请号:CN202411283969.4
申请日:2024-09-13
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种车辆吸能盒制备方法、装置、电子设备及存储介质。其中,方法包括确定车辆吸能盒设计结构对象生成结构参数;将结构参数输入第一神经网络模型,获得相似结构参数,将结构参数与相似结构参数拼接,获得新的结构参数;对新的结构参数进行建模,并进行体素化处理,获得空间坐标信息;确定所需的比吸能性能,将比吸能性能输入第二神经网络模型,获得预测结构参数;将空间坐标信息输入第三神经网络模型,并将预测结构参数作为条件标签,获得新的坐标信息;将新的坐标信息进行快速建模;在建模结果满足预设输出质量的情况下,对预测结构参数进行几何建模,发送进行打印制造。本发明提供的方案能完成车辆吸能盒的快速高效设计与制造。
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公开(公告)号:CN114675598B
公开(公告)日:2024-06-25
申请号:CN202210319572.0
申请日:2022-03-29
Applicant: 中南大学
IPC: G05B19/408
Abstract: 本发明提供了一种基于迁移学习的不同数控机床刀尖模态参数预测方法及系统,包括:选择多台同型号的铣削加工中心,分别在每一台铣削加工中心的机床上的同一位置进行模态锤击实验,测量机床刀尖FRFs,比较同类型不同数控机床同一刀具的刀尖FRFs差异;选择任一机床为源机床,在机床主轴转速和运行空间范围内进行主轴转速逐步提升实验,直到颤振发生,记录颤振频率和对应的极限轴向切深,辨识不同位置‑速度下的刀尖模态参数;采用Kriging方法建立源机床与位置‑速度相关的刀尖模态参数回归预测模型,准确预测机床不同位置和转速下的刀尖模态参数;辨识其对应的刀尖模态参数,得到最优的目标机床刀尖模态参数预测模型进行刀尖模态参数预测。
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公开(公告)号:CN116944328B
公开(公告)日:2023-12-05
申请号:CN202311202224.6
申请日:2023-09-18
Applicant: 中南大学
IPC: B21D26/031
Abstract: 本发明公开了一种复杂曲面金属构件的磁流体柔性冲压成形装置及方法,成形装置包括:凹模,具有凹模腔;柔性支撑机构,矩阵排列于所述凹模腔底部,包括第一线圈组件;所述凸模底部设有与所述凹模腔对应的磁流体结构和位于磁流体结构上方的第二线圈组件,所述第二线圈组件矩阵排列设置;压边圈,滑动套设于所述凸模,用于配合所述凹模对金属板边缘施压。本发明磁流体结构可根据磁场的变化而改变弹性模量,通过调节各个位置的第二线圈组件与所述第一线圈组件的电流来调节磁场大小,实现磁流体结构不同位置的弹性模量的调节,来适配对应位置的工件的变形量大小和应力变化要求;从而满(56)对比文件温彤;张智顺;张梦;胡金.基于磁流变颗粒填充体的薄壁管精密弯曲成形.华中科技大学学报(自然科学版).2018,(第07期),第68-71页.龚航;黄亮;李建军;戴亚雄;曹全梁;韩小涛;李亮.大型铝合金曲面件在电磁渐进成形首次放电条件下的起皱行为研究.中国材料进展.2016,(第04期),第25+48-55页.石文勇;马岩;李哲.板材柔性介质加压成形技术的研究现状.哈尔滨理工大学学报.2016,(第05期),第11-16+23页.
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公开(公告)号:CN116525042A
公开(公告)日:2023-08-01
申请号:CN202310548487.6
申请日:2023-05-16
Applicant: 中南大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种基于分子动力学的铝镁多晶层状复合材料建模仿真方法,包括:使用Atomsk分别建立铝、镁两种原子晶胞;使用Atomsk多晶指令‑‑polycrystal使用Voronoi镶嵌法生成多晶,分别扩胞为指定尺寸、晶粒数的多晶模型;多晶模型源文件中的原子类型均为1;修改两种多晶模型的源文件数据,将Atomstypes由1改为2,一致将Al设为种类1,Mg设为种类2;加入对应原子质量信息;写Lammps脚本,使用set指令替换镁原子种类为2;使用Atomsk的合并指令‑‑merge将Lammps置换后的模型沿z轴合并为所需的复合体系;使用Ovito观察所建立的模型是否合理。本方法简化只使用Lammps脚本建模的过程,增加铝镁纳米多晶复合材料建模的效率和准确性。
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公开(公告)号:CN114055255B
公开(公告)日:2022-11-15
申请号:CN202111384297.2
申请日:2021-11-18
Applicant: 中南大学
IPC: B24B1/00
Abstract: 本发明公开了一种基于实时点云的大型复杂构件表面打磨路径规划方法,该方法包括:移动底盘自主识别并移动到加工工位;在当前工位采集点云,剔除环境噪声和背景点云,提取出待打磨构件点云;建立材料打磨去除模型,计算出接触面上的打磨深度分布函数;沿曲率变化较大的方向截取第一条打磨路径,再依次计算下一条打磨路径各点的候选迭代点,从中取最短的路径作为下一条打磨路径;根据路径点云生成机器人末端工具运动轨迹,发送给打磨工具控制系统执行;移动底盘自主识别并移动到下一工位,从而完成构件整体打磨任务。本发明消除了现有技术的点云重建累积误差和轨迹重定位误差,显著提高了打磨的自主性和打磨效果的均匀性。
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公开(公告)号:CN114675598A
公开(公告)日:2022-06-28
申请号:CN202210319572.0
申请日:2022-03-29
Applicant: 中南大学
IPC: G05B19/408
Abstract: 本发明提供了一种基于迁移学习的不同数控机床刀尖模态参数预测方法及系统,包括:选择多台同型号的铣削加工中心,分别在每一台铣削加工中心的机床上的同一位置进行模态锤击实验,测量机床刀尖FRFs,比较同类型不同数控机床同一刀具的刀尖FRFs差异;选择任一机床为源机床,在机床主轴转速和运行空间范围内进行主轴转速逐步提升实验,直到颤振发生,记录颤振频率和对应的极限轴向切深,辨识不同位置‑速度下的刀尖模态参数;采用Kriging方法建立源机床与位置‑速度相关的刀尖模态参数回归预测模型,准确预测机床不同位置和转速下的刀尖模态参数;辨识其对应的刀尖模态参数,得到最优的目标机床刀尖模态参数预测模型进行刀尖模态参数预测。
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