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公开(公告)号:CN111728741B
公开(公告)日:2022-05-13
申请号:CN202010638367.1
申请日:2020-07-06
申请人: 吉林大学
摘要: 本发明涉及一种采用轻量化设计的人体个性化髋关节股骨柄假体及其制法,属于医疗器械领域。包括柄颈、柄体、椎体、椎尖,假体上部呈三角形,内侧角度在90°~120°;柄体采用六边形蜂窝结构单元进行轻量化设计;柄体和椎体亦可同时进行轻量化设计,轻量化设计可采用不规则开孔或闭孔结构设计,亦可采用3D晶格结构设计,结构单元优选为金刚石单元、菱形十二面体单元或截立方体单元;椎尖采用实体结构设计。本发明通过实体模型个性化特征的提取和以轻量化为导向的正向设计,在个性化定制的同时实现了轻量化设计,能够在满足力学性能的前提下减轻髋关节股骨柄假体的重量,实现材料利用率的最大化,同时为骨再生和骨长入提供大量空间,提高了稳定性。
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公开(公告)号:CN110329491B
公开(公告)日:2020-10-13
申请号:CN201910690387.0
申请日:2019-07-29
申请人: 吉林大学
摘要: 本发明涉及航空航天技术领域,尤其涉及一种基于形状记忆合金驱动的可变形机翼及其变形控制方法,可变形机翼包括:多组机翼支架,多组机翼支架沿机翼的延伸方向依次排列设置;多组旋转连接组件,相邻的机翼支架通过旋转连接组件转动连接;多块主动变形蒙皮,主动变形蒙皮连接相邻的机翼支架且遮盖旋转连接组件,主动变形蒙皮为形状记忆合金蒙皮;以及加热件,加热件设置于主动变形蒙皮上,加热件能够使主动变形蒙皮的温度升高发生变形而带动机翼支架基于旋转连接组件进行旋转,以使得相邻的两组机翼支架能够形成预定夹角α。通过智能材料的引入使机翼既能承受载荷,又能更简便地控制变形,以提高飞机的飞动性能。
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公开(公告)号:CN111284679A
公开(公告)日:2020-06-16
申请号:CN202010098558.3
申请日:2020-02-18
申请人: 吉林大学
摘要: 本发明属于无人机结构材料领域技术领域,尤其涉及一种基于记忆合金负泊松比单元体的无人机变形翼结构。其包括包括机身、有NiTi记忆合金骨架结构、机翼蒙皮、内加热系统、隔热层、智能感知系统和温度传感器,所述机身的两侧安装有有NiTi记忆合金骨架结构为主体的机翼,所述有NiTi记忆合金骨架结构的外层包覆有所述机翼蒙皮,所述有NiTi记忆合金骨架结构的内部设置有用于对有NiTi记忆合金骨架结构加热的内加热系统。本发明的有益效果是,改变了传统的用电机驱动连杆机构等机械变形方式,取消了各个分立机翼后缘的传统机械动作,从而降低了阻力和噪音,机翼的结构简单,降低机翼维护维修的难度和成本,能够替代传统的固定式机翼结构。
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公开(公告)号:CN111891410A
公开(公告)日:2020-11-06
申请号:CN202010600782.8
申请日:2020-06-28
申请人: 吉林大学
IPC分类号: B64G1/62
摘要: 本发明涉及一种基于负泊松比结构的记忆合金行星探测着陆器,包括着陆器主体和缓冲结构。着陆器主体用于容纳有效载荷,缓冲结构周向等间隔地连接在着陆器主体的侧壁。缓冲结构包括:机械腿组件,主减震器以及足垫;机械腿组件包括着陆支腿,着陆支腿为负泊松比结构的记忆合金。主减震器的一端与着陆器主体连接,另一端与着陆支腿上端的球形铰链相铰接,形成主减震器相对机械腿组件的转动副。本发明的有益效果是:通过负泊松比结构的记忆合金着陆支撑腿和主减震器相对机械腿组件的转动副,使得行星探测着陆器具备较强的着陆缓冲性能、姿态控制能力以及形状可恢复性,且在缓冲性能和姿态调控能力增强后,着陆器还可以携带较重的载荷。
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公开(公告)号:CN110329491A
公开(公告)日:2019-10-15
申请号:CN201910690387.0
申请日:2019-07-29
申请人: 吉林大学
摘要: 本发明涉及航空航天技术领域,尤其涉及一种基于形状记忆合金驱动的可变形机翼及其变形控制方法,可变形机翼包括:多组机翼支架,多组机翼支架沿机翼的延伸方向依次排列设置;多组旋转连接组件,相邻的机翼支架通过旋转连接组件转动连接;多块主动变形蒙皮,主动变形蒙皮连接相邻的机翼支架且遮盖旋转连接组件,主动变形蒙皮为形状记忆合金蒙皮;以及加热件,加热件设置于主动变形蒙皮上,加热件能够使主动变形蒙皮的温度升高发生变形而带动机翼支架基于旋转连接组件进行旋转,以使得相邻的两组机翼支架能够形成预定夹角α。通过智能材料的引入使机翼既能承受载荷,又能更简便地控制变形,以提高飞机的飞动性能。
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公开(公告)号:CN111728741A
公开(公告)日:2020-10-02
申请号:CN202010638367.1
申请日:2020-07-06
申请人: 吉林大学
IPC分类号: A61F2/36
摘要: 本发明涉及一种采用轻量化设计的人体个性化髋关节股骨柄假体及其制法,属于医疗器械领域。包括柄颈、柄体、椎体、椎尖,假体上部呈三角形,内侧角度在90°~120°;柄体采用六边形蜂窝结构单元进行轻量化设计;柄体和椎体亦可同时进行轻量化设计,轻量化设计可采用不规则开孔或闭孔结构设计,亦可采用3D晶格结构设计,结构单元优选为金刚石单元、菱形十二面体单元或截立方体单元;椎尖采用实体结构设计。本发明通过实体模型个性化特征的提取和以轻量化为导向的正向设计,在个性化定制的同时实现了轻量化设计,能够在满足力学性能的前提下减轻髋关节股骨柄假体的重量,实现材料利用率的最大化,同时为骨再生和骨长入提供大量空间,提高了稳定性。
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公开(公告)号:CN114925565B
公开(公告)日:2024-06-28
申请号:CN202210527417.8
申请日:2022-05-16
申请人: 吉林大学
IPC分类号: G06F30/23 , G06F113/26
摘要: 本发明涉及一种纤维增强橡胶复合材料的纤维角度优化方法,属于橡胶复合材料设计领域。步骤包括:一、通过将纤维层等效成纤维平面单元来构建有限元模型;二、采用改进的离散多材料优化方法建立纤维增强橡胶复合材料的纤维角度优化模型和有限元模型;三、通过非线性有限元分析得到节点位移;四、根据优化模型和节点位移采用伴随方法计算灵敏度信息;五、根据灵敏度信息采用优化算法进行优化迭代,得到最优结果。本发明可以分别考虑橡胶基体的超弹性与纤维层的几何非线性来解决纤维增强橡胶复合材料纤维角度的优化问题,同时在离散材料优化方法中添加了映射函数提高了纤维收敛的速度。为纤维增强橡胶复合材料设计提供一种有效且高效的优化方法。
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公开(公告)号:CN114925565A
公开(公告)日:2022-08-19
申请号:CN202210527417.8
申请日:2022-05-16
申请人: 吉林大学
IPC分类号: G06F30/23 , G06F113/26
摘要: 本发明涉及一种纤维增强橡胶复合材料的纤维角度优化方法,属于橡胶复合材料设计领域。步骤包括:一、通过将纤维层等效成纤维平面单元来构建有限元模型;二、采用改进的离散多材料优化方法建立纤维增强橡胶复合材料的纤维角度优化模型和有限元模型;三、通过非线性有限元分析得到节点位移;四、根据优化模型和节点位移采用伴随方法计算灵敏度信息;五、根据灵敏度信息采用优化算法进行优化迭代,得到最优结果。本发明可以分别考虑橡胶基体的超弹性与纤维层的几何非线性来解决纤维增强橡胶复合材料纤维角度的优化问题,同时在离散材料优化方法中添加了映射函数提高了纤维收敛的速度。为纤维增强橡胶复合材料设计提供一种有效且高效的优化方法。
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公开(公告)号:CN111891410B
公开(公告)日:2022-03-15
申请号:CN202010600782.8
申请日:2020-06-28
申请人: 吉林大学
IPC分类号: B64G1/62
摘要: 本发明涉及一种基于负泊松比结构的记忆合金行星探测着陆器,包括着陆器主体和缓冲结构。着陆器主体用于容纳有效载荷,缓冲结构周向等间隔地连接在着陆器主体的侧壁。缓冲结构包括:机械腿组件,主减震器以及足垫;机械腿组件包括着陆支腿,着陆支腿为负泊松比结构的记忆合金。主减震器的一端与着陆器主体连接,另一端与着陆支腿上端的球形铰链相铰接,形成主减震器相对机械腿组件的转动副。本发明的有益效果是:通过负泊松比结构的记忆合金着陆支撑腿和主减震器相对机械腿组件的转动副,使得行星探测着陆器具备较强的着陆缓冲性能、姿态控制能力以及形状可恢复性,且在缓冲性能和姿态调控能力增强后,着陆器还可以携带较重的载荷。
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公开(公告)号:CN111284679B
公开(公告)日:2022-09-06
申请号:CN202010098558.3
申请日:2020-02-18
申请人: 吉林大学
摘要: 本发明属于无人机结构材料领域技术领域,尤其涉及一种基于记忆合金负泊松比单元体的无人机变形翼结构。其包括包括机身、有NiTi记忆合金骨架结构、机翼蒙皮、内加热系统、隔热层、智能感知系统和温度传感器,所述机身的两侧安装有NiTi记忆合金骨架结构为主体的机翼,所述有NiTi记忆合金骨架结构的外层包覆有所述机翼蒙皮,所述有NiTi记忆合金骨架结构的内部设置有用于对有NiTi记忆合金骨架结构加热的内加热系统。本发明的有益效果是,改变了传统的用电机驱动连杆机构等机械变形方式,取消了各个分立机翼后缘的传统机械动作,从而降低了阻力和噪音,机翼的结构简单,降低机翼维护维修的难度和成本,能够替代传统的固定式机翼结构。
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