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公开(公告)号：CN110868325A
公开(公告)日：2020-03-06
申请号：CN201911171251.5
申请日：2019-11-26
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04L12/24
Abstract: 一种可降低刚度矩阵构建难度的均匀网格划分方法，首先将模型划分为形状均匀大小一致的六面体网格单元：确定模型包围盒、分辨率后，沿Z方向，间隔一个棱长单位进行切层得到模型横截面，再沿Y方向，间隔一个棱长单位进行切线划分得到截线交点，最后沿X方向，遍历得到均匀网格划分情况；再构建单元刚度，由于六面体单元形状大小均相同，因此不需要重复计算每个单元体的刚度矩阵；根据材料属性以及边界条件的设定，按照各节点编号顺序构建总刚度矩阵，并进行稀疏矩阵运算，进行有限元仿真计算。本发明不需要对形状各异的单元进行单元刚度矩阵的计算，只需要计算一次即可进入总刚度矩阵的构建过程，减少用于单元刚度矩阵的计算过程。
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公开(公告)号：CN111859671B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202010708379.7
申请日：2020-07-21
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/10 , G06F113/10
Abstract: 本发明公开了一种考虑悬垂特征约束的保外形拓扑优化方法，将模型体素化网格划分，以体素单元集合为基准构建可保持结构外表面形貌不变的保形单元；其次面向增材制造悬垂特征工艺约束要求，计算保形单元所处悬垂角度与水平距离，并定义保形单元悬垂函数，将保形单元按悬垂函数值由小到大排序；对保形单元施加模拟增加、减小操作的悬垂特征约束，以确保在拓扑优化过程中不会产生新的悬垂结构；迭代过程中，依据排序顺序对保形单元执行增加、减小操作。本方法可以在保持结构外层形貌不变的情况下，减少结构内层不符合增材制造自支撑要求的悬垂结构，提高拓扑优化设计结构的可打印性。
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公开(公告)号：CN111747765A
公开(公告)日：2020-10-09
申请号：CN202010639169.7
申请日：2020-07-06
Applicant: 南京理工大学
IPC: C04B35/80 , C04B35/48 , C04B35/10 , C04B35/622 , C04B35/638 , B33Y30/00 , B33Y10/00 , B33Y70/10
Abstract: 本发明涉及一种连续纤维增韧陶瓷基复合材料的制备方法及专用设备，包括底座、机架、光固化成型系统、纤维铺丝系统和控制单元；所述的光固化成型系统包括光源、液槽、Z轴运动机构、成型台和旋转机构；所述的纤维铺丝系统包括喷头、喷头安装机构、自动进丝机构和超声清洗槽。本发明通过成型台旋转机构将高精度的光固化打印技术和FDM打印技术进行结合，能够实现连续纤维对陶瓷材料的增韧目标，增加了成型自由度，解决了陶瓷材料塑性低韧性差的明显不足、纤维增韧陶瓷基复合材料无法制造具有复杂结构外形和高精度的零件的不足之处。
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公开(公告)号：CN111747765B
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202010639169.7
申请日：2020-07-06
Applicant: 南京理工大学
IPC: B33Y30/00
Abstract: 本发明涉及一种连续纤维增韧陶瓷基复合材料的制备方法及专用设备，包括底座、机架、光固化成型系统、纤维铺丝系统和控制单元；所述的光固化成型系统包括光源、液槽、Z轴运动机构、成型台和旋转机构；所述的纤维铺丝系统包括喷头、喷头安装机构、自动进丝机构和超声清洗槽。本发明通过成型台旋转机构将高精度的光固化打印技术和FDM打印技术进行结合，能够实现连续纤维对陶瓷材料的增韧目标，增加了成型自由度，解决了陶瓷材料塑性低韧性差的明显不足、纤维增韧陶瓷基复合材料无法制造具有复杂结构外形和高精度的零件的不足之处。
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公开(公告)号：CN111761819B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202010645174.9
申请日：2020-07-07
Applicant: 南京理工大学
IPC: B29C64/153 , B29C64/386 , B22F3/105 , B33Y50/00 , B33Y10/00
Abstract: 本发明公开了一种激光粉末床熔融成形件缺陷在线监测方法，包括：以预设采样频率实时采集光电二极管采样到的熔池光辐射信号和扫描系统的三维坐标信号；去除在激光跳转过程中捕获的噪声信号并将每个熔池光辐射信号与其实际所属坐标位置一一对应；将一一对应后的熔池光辐射信号和扫描系统的三维坐标信号进行颜色映射，生成三维立体RGB图像；根据不同材料组分、不同工艺参数下有缺陷和无缺陷时光辐射强度差异，在三维立体RGB图像上识别出缺陷的类型、形状并获取缺陷的空间分布位置。本发明能够监测复杂形状零件打印过程的在线监测技术，实现制造过程与监测过程的结合，便于操作人员及时发现缺陷和及时优化工艺参数，有效提高打印质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111859671A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010708379.7
申请日：2020-07-21
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/10 , G06F113/10
Abstract: 本发明公开了一种考虑悬垂特征约束的保外形拓扑优化方法，将模型体素化网格划分，以体素单元集合为基准构建可保持结构外表面形貌不变的保形单元；其次面向增材制造悬垂特征工艺约束要求，计算保形单元所处悬垂角度与水平距离，并定义保形单元悬垂函数，将保形单元按悬垂函数值由小到大排序；对保形单元施加模拟增加、减小操作的悬垂特征约束，以确保在拓扑优化过程中不会产生新的悬垂结构；迭代过程中，依据排序顺序对保形单元执行增加、减小操作。本方法可以在保持结构外层形貌不变的情况下，减少结构内层不符合增材制造自支撑要求的悬垂结构，提高拓扑优化设计结构的可打印性。
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公开(公告)号：CN111783181A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010615590.4
申请日：2020-06-30
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/10 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F113/10
Abstract: 本发明公开了一种考虑尖角特征约束的保外形拓扑优化方法，步骤如下：将结构模型进行体素化网格划分；以体素单元集合为基准，构建能够约束结构模型外表面的保形单元；定义保形单元增加操作、保形单元减小操作；计算每个保形单元所处的凸起、凹陷尖角结构的角度；设定最小尖角角度β；对保形单元模拟执行增加、减小操作，求取保形单元尖角虚角度；设定尖角约束；对凸起尖角结构和凹陷尖角结构进行尖角去除；施加尖角约束，不对被约束的保形单元执行增加操作与减小操作；对全部保形单元虚角度约束重置；循环迭代直到结构内表面全部尖角结构角度不小于β时，迭代终止。本发明减少了结构内部的尖角结构，提高结构的可打印性。
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公开(公告)号：CN111761819A
公开(公告)日：2020-10-13
申请号：CN202010645174.9
申请日：2020-07-07
Applicant: 南京理工大学
IPC: B29C64/153 , B29C64/386 , B22F3/105 , B33Y50/00 , B33Y10/00
Abstract: 本发明公开了一种激光粉末床熔融成形件缺陷在线监测方法，包括：以预设采样频率实时采集光电二极管采样到的熔池光辐射信号和扫描系统的三维坐标信号；去除在激光跳转过程中捕获的噪声信号并将每个熔池光辐射信号与其实际所属坐标位置一一对应；将一一对应后的熔池光辐射信号和扫描系统的三维坐标信号进行颜色映射，生成三维立体RGB图像；根据不同材料组分、不同工艺参数下有缺陷和无缺陷时光辐射强度差异，在三维立体RGB图像上识别出缺陷的类型、形状并获取缺陷的空间分布位置。本发明能够监测复杂形状零件打印过程的在线监测技术，实现制造过程与监测过程的结合，便于操作人员及时发现缺陷和及时优化工艺参数，有效提高打印质量。
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公开(公告)号：CN111592372A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010639539.7
申请日：2020-07-06
Applicant: 南京理工大学
IPC: C04B35/80 , C04B35/575 , C04B35/622 , B22F3/105 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y70/10
Abstract: 本发明涉及一种结合纤维毡的陶瓷基复合材料激光选区烧结成型装置，包括机架、铺料系统、激光烧结成型系统和控制单元，其方法首先将零件的三维模型用切片软件进行分层切片后导入设备控制计算机，之后设备将按照设定的程序，控制铺料系统中基体材料喷头在纤维编织毡上铺设基体材料，紧接着激光烧结系统按照分层数据进行选择性激光烧结固化后增大激光功率将纤维毡轮廓切断，此后成型基板下降一个层厚的距离；层层堆叠，获得成型生坯，热压烧结获得成型件。本发明采用了纤维编织毡与平面铺料固化系统，基体材料种类、数量不限，实现连续纤维增强复合材料的快速成型，激光烧结成型生坯结合加热加压获得高成型性能与精度的成型件。
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公开(公告)号：CN110889903A
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201911177608.0
申请日：2019-11-26
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 一种基于切层策略的三维模型快速体素化方法，首先基于模型包围盒建立三维模型体素空间；再用垂直于Z轴的平面逐层切割三维模型得到所切截面；其次在二维平面上用垂直于Y轴直线逐层切割所得截面得到多条截线；然后沿X方向点亮所得切线上所有体素单元。重复上述步骤，做到由线到面至体，点亮所有三维模型占体素单元做到三维模型体素化。该方法可实现直接将模型进行整体切割，可以针对具有复杂几何特征的模型进行快速处理。
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