一种基于多变量设计的点阵-实体复合结构拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN115203997A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210602022.X

    申请日:2022-05-30

    摘要: 本发明公开了一种基于多变量设计的点阵‑实体复合结构拓扑优化方法,解决了现有技术中存在无法实现多变量设计的点阵‑实体复合结构优化的问题,具有扩展了点阵材料填充结构的设计空间的有益效果,具体方案如下:一种基于多变量设计的点阵‑实体复合结构拓扑优化方法,包括建立包含多种设计变量的点阵材料结构构型;获得不同设计变量对应的点阵材料的宏观等效物理属性;设置多设计变量对于点阵‑实体材料的设计定义域,建立点阵‑实体多材料插值模型;构建多变量点阵‑实体复合结构拓扑优化数学模型;计算当前设计变量对应的目标函数数值和当前设计变量对于目标函数和约束函数的灵敏度信息;根据更新后的设计变量判断优化迭代的收敛性。

    一种三明治板熔融沉积打印支撑结构生成方法及系统

    公开(公告)号:CN114274505A

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202111589464.7

    申请日:2021-12-23

    摘要: 本发明公开了一种三明治板熔融沉积打印支撑结构生成方法及系统,涉及增材制造领域,包括:获取标零件板面的多组等距路径轮廓信息,计算路径轮廓离散曲率;基于路径轮廓离散曲率与最大支撑间距的对应关系,通过分段处理得到最外层路径的离散支撑点;通过最外层路径的离散支撑点沿梯度方向向内层路径收缩,得到整个目标零件板面的支撑点集合;根据支撑点集合,利用水平集方法生成支撑结构STL模型。本发明能够得到使用支撑材料较少且满足较高形状精度要求的支撑结构,以减少打印成本。

    一种三明治板熔融沉积打印支撑结构生成方法及系统

    公开(公告)号:CN114274505B

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202111589464.7

    申请日:2021-12-23

    摘要: 本发明公开了一种三明治板熔融沉积打印支撑结构生成方法及系统,涉及增材制造领域,包括:获取标零件板面的多组等距路径轮廓信息,计算路径轮廓离散曲率;基于路径轮廓离散曲率与最大支撑间距的对应关系,通过分段处理得到最外层路径的离散支撑点;通过最外层路径的离散支撑点沿梯度方向向内层路径收缩,得到整个目标零件板面的支撑点集合;根据支撑点集合,利用水平集方法生成支撑结构STL模型。本发明能够得到使用支撑材料较少且满足较高形状精度要求的支撑结构,以减少打印成本。

    一种用于滚筒式抛丸机的主轴抛丸器及抛丸设备

    公开(公告)号:CN114750076A

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202210446597.7

    申请日:2022-04-26

    IPC分类号: B24C3/30 B24C7/00 B24C9/00

    摘要: 本发明涉及一种用于滚筒式抛丸机的主轴抛丸器及抛丸设备。属于抛丸器技术领域。该主轴抛丸器包括主轴部件,主轴部件设置在抛丸机的滚筒内,所述主轴部件包括同轴线放置的分丸管、定向管以及抛丸转子,分丸管的一端与抛丸机滚筒的第一端面转动连接,分丸管的另一端嵌套在定向管第一端内,分丸管能够围绕自身轴线转动,定向管的第二端转动设置在抛丸机滚筒的第二端面上,分丸管嵌套在定向管的部分外壁面上在圆周方向上设有若干个第一开口,定向管的外壁面上设有第二开口,抛丸转子安装在分丸管上,所述抛丸转子包括抛丸叶片,分丸管在转动的时候,内部的抛丸能够依次通过第一开口、第二开口,且与抛丸叶片碰撞抛撒到抛丸机的滚筒内。

    基于无人机3D打印的沥青路面病害智能修复装备及方法

    公开(公告)号:CN116477078B

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202310407966.6

    申请日:2023-04-17

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明涉及沥青路面智能修复技术领域,提供基于无人机3D打印的沥青路面病害智能修复装备,其包括无人机、机械臂、路面检测模块、信息处理模块、修补模块。无人机可在路面病害位置稳定停留,路面检测模块通过3D激光扫描仪采集裂缝或者坑槽的三维坐标数字模型。信息处理模块识别路面病害的位置和类型并进行3D打印切片和打印路径规划。修补模块控制热熔箱加热沥青,并根据切片和规划路径结果控制机械臂带动沥青挤出装置对路面病害实现精准修复。该设备可快速、实时地获取较大范围地道路数据,并且利用3D打印技术进行修补,将会大大减少修复路面时间,降低修补材料的消耗,节省了大量的人力物力。

    一种面向纤维增强结构的3D打印喷头路径优化方法

    公开(公告)号:CN112883616B

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202110217298.1

    申请日:2021-02-26

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开了一种面向纤维增强结构的3D打印喷头路径优化方法,解决了现有技术中没有考虑喷头路径连续性和等间距属性的问题,具有保证纤维增强结构件可制造性的有益效果,具体方案如下:一种面向纤维增强结构的3D打印喷头路径优化方法,包括以水平集函数定义纤维角度变量,进而构造纤维增强材料本构模型同纤维角度的关联表达式;基于纤维增强材料本构模型和建立的目标函数和约束条件,求得水平集函数喷头路径的演化速度场;基于所获得的水平集函数喷头路径的演化速度场来寻找喷头路径优化的最优解;更新水平集函数,通过更新后的水平集函数来判断喷头路径优化的解是否满足收敛条件,对符合收敛条件的将最优解转化为3D打印设备执行代码。

    面向增减材复合制造的增减交替工序自动规划方法及系统

    公开(公告)号:CN113435086A

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN202110705016.2

    申请日:2021-06-24

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开了一种面向增减材复合制造的增减交替工序自动规划方法及系统,包括:构造零件的隐式水平集函数模型、标示分工序加工区域的水平集子函数、增材头和刀具的参数化隐式水平集函数模型;构造工序规划优化问题模型,以最小化零件分割界面面积为目标函数,以加工完整性、增材头可达性、切削刀具可达性为约束条件;求解工序规划优化问题的目标函数和各约束条件的敏感度信息,进而获得标示分工序加工区域的水平集子函数的演化速度场;更新标示分工序加工区域的水平集子函数,并进行工序合并的判断与操作,进而实现增减交替工序的演化及合并更新;检查收敛条件,以符合收敛条件的最优解为所获得的增减交替加工序列。

    一种基于极限各向异性点阵材料的结构拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN113345536A

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202110603252.3

    申请日:2021-05-31

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开了一种基于极限各向异性点阵材料的结构拓扑优化方法,解决了现有技术中仅通过改变相对密度或几何参数无法保证点阵材料物理性能的问题,具有保证结构性能的有益效果,具体方案如下:一种基于极限各向异性点阵材料的结构拓扑优化方法,包括基于拓扑优化方法,优化得到若干组具有不同极限属性的包含一系列相对密度的点阵材料基本构型,对各点阵材料基本构型进行组合得到新的点阵材料;建立插值模型;建立多尺度拓扑优化数学模型,确定优化问题的目标函数和约束函数;基于建立的插值模型,获取宏观结构中点阵材料的物理属性,并对宏观结构进行有限元分析,计算得目标函数值;基于目标函数和约束函数,计算设计变量的灵敏度信息。

    增材制造中多机床选用与结构拓扑构型的同步设计方法

    公开(公告)号:CN110737959B

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN201910989283.X

    申请日:2019-10-17

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开了一种增材制造中多机床选用与结构拓扑构型的同步设计方法,能够同步的进行结构拓扑优化设计和机床选用,得到最优加工的机床和产品结构。其技术方案为:包括以下步骤:获取备选机床的加工性能参数,确定模型设计域和边界条件;选取结构拓扑优化方法,分别确定各备选机床的目标函数;以两台备选机床为一组,确定每组机床的整体目标函数,并确定整体目标函数对设计参数x、y的敏度;求解设计参数x,同时更新设计参数y值;判断结果是否收敛,当结果不收敛时上述步骤;当结果收敛时,继续下一步;从每组备选机床中去掉结果较差的,对所有结果较好的备选机床进行比较,得到最优设计结构和最合适的制造的机床。