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公开(公告)号：CN114564880A
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202210094566.X
申请日：2022-01-26
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/08 , B22F10/28 , B22F10/366 , B22F10/80 , B33Y50/00 , G06F113/10
Abstract: 本发明公开了一种增材制造过程数字孪生模块构建方法，包括步骤1：进行增材制造实验，并收集相应工艺参数下的熔池尺寸作为实验数据，形成增材制造过程的物理实体；步骤2：建立增材制造过程多物理场耦合机理模型，并对机理模型的置信度进行验证，基于高置信度机理模型进行数字平台虚拟打印并获得打印结果与数据，形成增材制造物理过程的数字孪生体；步骤3：基于机器学习对工艺参数与深池尺寸进行正向、逆向预测，实现增材制造物理实体与数字孪生体的虚实融合与数据互通；步骤4：将获得的最优机器学习模型用于实验和机理模型的新数据预测，实现增材制造实验、高置信度机理模型与机器学习融合，以及相应的工艺参数与熔池尺寸的高效与准确预测。
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公开(公告)号：CN111168067A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010075066.2
申请日：2020-01-22
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于激光定向能量沉积的孔隙预测与控制方法，步骤一、建立计算流体力学模型；步骤二、建立控制方程；步骤三、根据控制方程模拟若干个初步多道沉积；若干个初步多道沉积的激光功率和送粉速率均相等，扫描速率逐步减小、道间距离逐步增大；步骤四、选出具有缺陷的初步多道沉积；步骤五、模拟若干个单道沉积；步骤六、观察各单道沉积的外部形貌，设定为最终扫描速率；步骤七、根据控制方程、初步多道沉积的激光功率和送粉速率、具有缺陷初步多道沉积的最大道间距离、以及最终扫描速率模拟出在最终多道沉积。本发明提出了一种可以获得无孔隙缺陷的沉积模拟的控制方法，对于在具体的工程应用中避免孔隙的产生有良好的借鉴意义。
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公开(公告)号：CN117576115A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311561408.1
申请日：2023-11-22
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于激光粉末床熔融监测的熔池图像梯度分割方法及熔池特征提取方法，涉及熔池图像处理与特征提取领域。方法包括以下步骤：激光粉末床熔融监测系统采集到一张熔池图像；使用双边滤波器抑制原始图像中的背景噪声；利用梯度算子计算图像的灰度梯度以及梯度方向；采用非极大值抑制方法来细化边缘；根据自适应双阈值来确定边缘；结合分水岭算法保留图像中的熔池边缘，去除非熔池边缘；使用形态学处理方法闭合熔池边缘并填充；将原始图像与分割出的熔池感兴趣区域进行掩膜计算；针对分割后的熔池图像提取熔池特征。本方法能够精准地分割出激光粉末床熔融监测系统所采集图像中的熔池区域，并且具有较好的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN114564880B
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202210094566.X
申请日：2022-01-26
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/08 , B22F10/28 , B22F10/366 , B22F10/80 , B33Y50/00 , G06F113/10
Abstract: 本发明公开了一种增材制造过程数字孪生模块构建方法，包括步骤1：进行增材制造实验，并收集相应工艺参数下的熔池尺寸作为实验数据，形成增材制造过程的物理实体；步骤2：建立增材制造过程多物理场耦合机理模型，并对机理模型的置信度进行验证，基于高置信度机理模型进行数字平台虚拟打印并获得打印结果与数据，形成增材制造物理过程的数字孪生体；步骤3：基于机器学习对工艺参数与深池尺寸进行正向、逆向预测，实现增材制造物理实体与数字孪生体的虚实融合与数据互通；步骤4：将获得的最优机器学习模型用于实验和机理模型的新数据预测，实现增材制造实验、高置信度机理模型与机器学习融合，以及相应的工艺参数与熔池尺寸的高效与准确预测。
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公开(公告)号：CN114492804A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210180524.8
申请日：2022-02-25
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供一种用于增材制造工艺的知识建模方法，包括获取增材制造工艺中涉及的概念；构建所述概念之间的关系约束根据约束关系构建增材制造知识规则，得到知识模型。本发明通过建立知识模型，实现工艺规划方案存储、检索与推荐，可以表达更复杂的知识与关系，便于知识的存储与检索。同时基于知识关联与规则，可以有效建立合适的工艺规划方案。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114273671A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111519158.6
申请日：2021-12-13
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种双光束激光粉末床熔融模拟仿真方法，包括步骤一：建立双光束激光粉末床熔融打印过程模型；步骤二：根据步骤一建立的模型，控制激光运动，并计算、监测激光能量的吸收情况；步骤三：根据步骤一建立的模型，计算、监测构件温度场、流场的瞬态特征及空间分布；步骤四：根据步骤一建立的模型，计算、监测熔池和沉积道的瞬态特征及空间分布。利用本发明的模拟仿真方法，可以对多激光束粉末床熔融过程进行虚拟打印及工艺过程优化，有望为多激光束粉末床熔融打印成形与质量控制提供技术依据。
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公开(公告)号：CN113399682A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110677733.9
申请日：2021-06-18
Applicant: 南京理工大学
IPC: B22F10/28 , B22F10/366 , B22F10/85 , B33Y10/00 , B33Y50/02
Abstract: 本发明公开了一种基于动态补偿策略的薄壁结构智能增材制造精确控形方法，包括步骤一：建立薄壁结构的流体力学模型；步骤二：建立步骤一流体力学模型的控制方程；步骤三：根据步骤二的控制方程进行各层同一起点的薄壁结构打印；步骤四：根据步骤三得到的薄壁结构形貌，改变扫描策略，进行薄壁结构智能控形。本发明的扫描策略可以避免薄壁圆筒在成形过程中产生的凹凸不平的现象，本发明也可在已经出现凹凸不平的表面时对零件进行修复，可以促进激光定向能量沉积技术更进一步的发展。
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公开(公告)号：CN111168067B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202010075066.2
申请日：2020-01-22
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于激光定向能量沉积的孔隙预测与控制方法，步骤一、建立计算流体力学模型；步骤二、建立控制方程；步骤三、根据控制方程模拟若干个初步多道沉积；若干个初步多道沉积的激光功率和送粉速率均相等，扫描速率逐步减小、道间距离逐步增大；步骤四、选出具有缺陷的初步多道沉积；步骤五、模拟若干个单道沉积；步骤六、观察各单道沉积的外部形貌，设定为最终扫描速率；步骤七、根据控制方程、初步多道沉积的激光功率和送粉速率、具有缺陷初步多道沉积的最大道间距离、以及最终扫描速率模拟出在最终多道沉积。本发明提出了一种可以获得无孔隙缺陷的沉积模拟的控制方法，对于在具体的工程应用中避免孔隙的产生有良好的借鉴意义。
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公开(公告)号：CN118114326A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410232444.1
申请日：2024-03-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/10 , G06F30/20 , G06F30/28 , G06F113/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种增材制造沉积缺陷演化分析及主动消除方法，包括步骤一：建立增材制造缺陷演化模型；步骤二：根据步骤一建立的模型，进行单层打印模拟，提出球化临界条件；步骤三：根据步骤一建立的模型，进行多层打印模拟，判断未熔合缺陷的演化模式，提出多层打印缺陷自愈合临界条件；步骤四：根据步骤三的缺陷演化类别，进行缺陷主动控制，提出主动控制的熔池特征及打印层数的临界条件。利用本发明的缺陷分析和消除的方法，可以实现增材制造过程中沉积缺陷的消除，有望为在线监测过程主动控制工艺条件提供理论参考依据，提高成形件的质量。
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公开(公告)号：CN111112621A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN202010073427.X
申请日：2020-01-22
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种激光定向能量沉积熔池形貌尺寸预测与监控方法，步骤一、建立计算流体力学模型，进行网格的划分，定义材料热物理属性，进行模型初始化；步骤二、建立控制方程，并依据方程模拟出熔池；步骤三、根据各个网格的体积分数变量和温度判断各交界面和熔池的实时形貌位置，计算出熔池的尺寸。本发明建立了一种基于激光定向能量沉积的热流传输模型，可用于实时的监控熔池尺寸的变化，解决了激光定向能量传输过程中熔池尺寸难以监控的问题，对于激光定向能量沉积的工程应用有很好的借鉴意义。
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