基于Unity 3D的运动控制系统接线虚拟调试平台开发

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作者 王万宇 向召伟 《科技与创新》 2024年第15期53-55,59,共4页

针对机电系统运动控制实践教学中存在的危险性高、效率低、场地有限等问题,基于Unity 3D软件搭建了典型运动控制系统接线虚拟调试平台。该平台可以有效提升学员对运动控制系统的整体认知和线路连接能力,降低实验操作风险,减少实验设备... 针对机电系统运动控制实践教学中存在的危险性高、效率低、场地有限等问题,基于Unity 3D软件搭建了典型运动控制系统接线虚拟调试平台。该平台可以有效提升学员对运动控制系统的整体认知和线路连接能力,降低实验操作风险,减少实验设备损耗。 展开更多

关键词 运动控制系统 虚拟调试 Unity 3D 接线连接

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基于非下采样Shearlet变换的磁瓦表面缺陷检测 被引量：11

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作者 杨成立 殷鸣 +2 位作者 向召伟 殷国富 范奎 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期217-224,共8页

针对磁瓦表面缺陷对比度低,图像受不均匀背景和磨削纹理干扰大等问题,提出了一种基于非下采样Shearlet变换(non-subsampled Shearlet transform,NSST)的磁瓦表面缺陷检测方法。首先,对磁瓦图像进行多尺度多方向NSST分解,得到一个低频子... 针对磁瓦表面缺陷对比度低,图像受不均匀背景和磨削纹理干扰大等问题,提出了一种基于非下采样Shearlet变换(non-subsampled Shearlet transform,NSST)的磁瓦表面缺陷检测方法。首先,对磁瓦图像进行多尺度多方向NSST分解,得到一个低频子带图像及多个频率和方向变化的高频子带图像。然后对缺陷在高低频域表现出的不同特征进行针对性的处理,在低频子带中分别计算行均值线图像和列均值线图像,将列均值线图像沿行均值线图像扩展,构造基于均值的自适应阈值对低频子带进行滤波,以去除不均匀背景;同时,利用同一分解尺度下各高频子带系数中微弱缺陷信号的方差较大,显著缺陷信号的能量较大,而噪声和背景干扰信号的方差和能量均较小的差异,构造基于Shearlet高频分解系数方差和能量的综合高频缺陷识别算子,滤除高频子带中的噪声和背景干扰。最后,对修正后的分解系数进行逆NSST重构,得到背景均匀,磨削纹理和噪声干扰被充分抑制的高对比度图像,并采用自适应阈值分割方法提取出缺陷区域。实验结果表明,该方法的假阳性率、假阴性率和检测准确率分别达到8.8%、5.0%和93.1%;本文算法在MATLAB仿真平台中平均运行时间为0.629 s;相较于现有的磁瓦表面缺陷检测算法,该方法能够有效地去除不均匀背景、磨削纹理和噪声干扰,检测结果更加准确,鲁棒性更强。 展开更多

关键词 磁瓦 非下采样Shearlet变换 自适应阈值面 图像去噪 缺陷检测

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基于非下采样Shearlet变换的磁瓦表面裂纹检测 被引量：7

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作者 杨成立 殷鸣 +2 位作者 蒋红海 向召伟 殷国富 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期405-412,共8页

针对磁瓦表面裂纹缺陷图像背景不均匀、对比度低和存在纹理干扰等特点,提出了一种基于非下采样Shearlet变换(Nonsubsampled Shearlet transform,NSST)的裂纹检测方法。首先对原始图像进行多尺度、多方向NSST分解,得到一个低频子带和多... 针对磁瓦表面裂纹缺陷图像背景不均匀、对比度低和存在纹理干扰等特点,提出了一种基于非下采样Shearlet变换(Nonsubsampled Shearlet transform,NSST)的裂纹检测方法。首先对原始图像进行多尺度、多方向NSST分解,得到一个低频子带和多个高频子带,然后利用各向异性扩散和改进的γ增强方法对高频子带进行滤波和增强;同时利用二维高斯函数对低频子带进行卷积操作来构造高斯多尺度空间,估计出图像的主要背景,并通过背景差法得到均匀的低频目标图像。最后通过重构NSST系数得到去噪和增强后的均匀目标图像,利用自适应阈值分割和区域连通法提取裂纹缺陷。实验结果表明,所提方法检测准确率达92.5%,优于基于形态学滤波方法、基于Curvelet变换方法和基于Shearlet变换方法等现有磁瓦表面裂纹检测方法。 展开更多

关键词 磁瓦 非下采样Shearlet变换 高斯多尺度空间 各向异性扩散 裂纹检测

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含内部连接体的二维声子晶体弹性波宽频带隙特性 被引量：5

4

作者 江卫锋 殷鸣 +2 位作者 向召伟 陈海军 殷国富 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期392-398,共7页

声子晶体的弹性波带隙特性使得它在开发用于减振降噪的新型功能材料方面具有广阔应用前景。为获得宽频大带隙,改进了一种含连接体的正方晶格声子晶体结构.利用有限元法计算并分析了不同结构配置下其能带特性和振动模态。数值结果表明,... 声子晶体的弹性波带隙特性使得它在开发用于减振降噪的新型功能材料方面具有广阔应用前景。为获得宽频大带隙,改进了一种含连接体的正方晶格声子晶体结构.利用有限元法计算并分析了不同结构配置下其能带特性和振动模态。数值结果表明,单胞中同时引入新的质量块以及连接体将对原连接体的自由振动模态产生抑制作用,可在原分离的两带隙频率范围内获得相对带宽超过100%的单一宽频带隙。此外,通过调整几何尺寸、连接体数目、结构对称性等参数可进一步调控结构带隙特性。 展开更多

关键词 弹性波带隙 能带特性 声子晶体 连接体 宽频 二维 振动模态 结构配置

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机床结合部耦合动刚度的辨识与建模 被引量：4

5

作者 董冠华 殷勤 +1 位作者 殷国富 向召伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1263-1268,1275,共7页

针对结合部动力学中耦合动刚度的辨识与建模问题,通过频响矩阵建立了结合部动力学理论模型,基于力学平衡条件与位移兼容条件推导了动刚度辨识公式.辨识过程中将难测频响矩阵作为中间变量,避免了估算难测频响所引入的方程误差,构建了包... 针对结合部动力学中耦合动刚度的辨识与建模问题,通过频响矩阵建立了结合部动力学理论模型,基于力学平衡条件与位移兼容条件推导了动刚度辨识公式.辨识过程中将难测频响矩阵作为中间变量,避免了估算难测频响所引入的方程误差,构建了包含辨识关系的矛盾方程.通过广义逆矩阵对动刚度进行等效处理,讨论了刚度信息之间的耦合关系,提出了结合部耦合动刚度的建模方法,建立了刚度信息不同程度耦合的动力学模型.最后,基于LMS试验平台进行了现场试验,获得了良好的试验效果,证明了该方法的可行性.对比分析了不同动力学模型的预测效果,结果表明:结合部动刚度耦合关系对动力学模型的低频预测性能影响显著,动力学建模时考虑刚度信息的耦合关系是必要的. 展开更多

关键词 机床 结合部 耦合 动刚度 辨识

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增材制造技术粉床的数值模拟与分析 被引量：4

6

作者 向召伟 殷鸣 +2 位作者 邓珍波 梅筱琴 殷国富 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期191-197,共7页

选择性激光烧结等增材制造工艺中粉床特性对成型工艺有重要影响。针对颗粒粒径分布类型和层厚等对粉床特性有影响的问题,通过分析增材制造技术中粉床填充过程,提出了一种基于离散元法的增材制造粉床的数值模拟分析方法,分析论述了不同... 选择性激光烧结等增材制造工艺中粉床特性对成型工艺有重要影响。针对颗粒粒径分布类型和层厚等对粉床特性有影响的问题,通过分析增材制造技术中粉床填充过程,提出了一种基于离散元法的增材制造粉床的数值模拟分析方法,分析论述了不同粒径分布和不同层厚对粉床填充性能的影响。结果表明:单一粒径粉床和粒径高斯分布粉床的填充密度和平均配位系数均随着层厚的增大而增大,最后趋于稳定;单一粒径粉床和粒径高斯分布粉床的填充密度和平均配位系数在层厚为80和400μm时均大致相等,在其他层厚时,粒径高斯分布粉床的填充密度高于单一粒径粉床的填充密度,且差值随着层厚的增大先增大后减小;单一粒径粉床的平均配位系数高于粒径高斯分布粉床的平均配位系数,且差值随着层厚的增大先增大后减小。这些研究结果可为增材制造粉床颗粒粒径分布类型和层厚选取提供参考依据。 展开更多

关键词 增材制造 选择性激光烧结 离散元法 粉床填充 模拟分析

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三维金刚石晶格声子晶体超宽频带隙特性研究 被引量：3

7

作者 江卫锋 殷鸣 +2 位作者 向召伟 谢罗峰 殷国富 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期190-194,209,共6页

为获得宽频带隙,设计了一种三维声子晶体结构,由位于金刚石晶格格点的介质球通过连接柱连接形成。利用有限元法计算了声子晶体的能带结构、振动模态和透射谱。数值计算结果表明,该结构可以得到相对带隙宽度达到144.5%的超宽频弹性波带... 为获得宽频带隙,设计了一种三维声子晶体结构,由位于金刚石晶格格点的介质球通过连接柱连接形成。利用有限元法计算了声子晶体的能带结构、振动模态和透射谱。数值计算结果表明,该结构可以得到相对带隙宽度达到144.5%的超宽频弹性波带隙。介质球和连接柱的共振是宽频带隙产生的主要原因,介质球和连接柱直径的变化显著影响带隙边界和带隙宽度。此外,还利用平面波展开法计算了该结构的光子能带结构。结果显示该结构在具有超宽频弹性波带隙的同时还可获得一定宽度的光子带隙。该金刚石晶格"球-柱"结构可用于减振降噪材料和新型声光器件的设计开发。 展开更多

关键词 声子晶体 弹性波带隙 有限元法 光子带隙

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激光选区熔化关键工艺参数对热物理过程的影响 被引量：3

8

作者 向召伟 殷鸣 +1 位作者 殷国富 王玲 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期134-142,共9页

激光选区熔化(selective laser melting,SLM)采用激光束将金属粉末等分层熔融成形,在制造业中具有重要价值。然而成形过程中的热物理现象及各工艺参数对热物理过程的影响有待进一步研究。在综合考虑SLM成形过程中材料相变、粉体—实体... 激光选区熔化(selective laser melting,SLM)采用激光束将金属粉末等分层熔融成形,在制造业中具有重要价值。然而成形过程中的热物理现象及各工艺参数对热物理过程的影响有待进一步研究。在综合考虑SLM成形过程中材料相变、粉体—实体不可逆转变等过程的基础上,建立了SLM成形316L不锈钢的多道扫描温度场数值模拟模型。研究了激光功率、扫描速率和激光束有效直径对SLM温度场、熔融时间、冷却速率和熔池尺寸等的影响,并通过实验验证了数值模拟结果的可靠性。结果表明:熔融时间易受激光功率和扫描速率的影响,而最大冷却速率更易受激光束有效直径的影响。激光功率较低或扫描速率较大时,熔池尺寸较小,易形成孔穴类缺陷;激光束有效直径对熔池尺寸影响较小。随着激光功率增加,熔池稳定性先无确定变化趋势后增加;随着扫描速率增加,熔池稳定性不断降低;激光束有效直径对熔池稳定性的影响不确定。实验结果与数值模拟分析结果基本一致,研究结果可为SLM工艺参数调整与优化提供参考。 展开更多

关键词 激光选区熔化 工艺参数 数值模拟 温度分布 熔池特性

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燃机叶片型面三维光学扫描检测方法研究 被引量：9

9

作者 陈俊宇 殷鸣 +2 位作者 殷国富 向召伟 邓珍波 《中国测试》 北大核心 2015年第11期7-11,共5页

针对工业生产中提高燃气轮机叶片型面检测效率、实现叶片整体尺寸检测的实际需求,提出基于激光和光栅两种三维光学扫描的叶片型面检测方法。采集燃气轮机叶片三维点云数据,用统一采样和设定点云间最大偏差值的方法进行点云精简。根据6... 针对工业生产中提高燃气轮机叶片型面检测效率、实现叶片整体尺寸检测的实际需求,提出基于激光和光栅两种三维光学扫描的叶片型面检测方法。采集燃气轮机叶片三维点云数据,用统一采样和设定点云间最大偏差值的方法进行点云精简。根据6点定位原理和最小二乘法将精简点云与设计模型进行配准,提取叶片型面轮廓度和检测截面特征参数进行分析,并与三坐标检测结果对比。结果表明:两者检测叶片型面轮廓度在相同偏差范围内点云所占比例偏差都在1%以内,叶片型面特征参数尺寸相差都在0.02 mm以内。经试验证明,三维光学扫描方法检测速度快、适应性强、可靠性高,可为高效准确地进行叶片型面检测提供有效的技术手段。 展开更多

关键词 三维光学扫描 燃气轮机叶片 叶片型面检测 点云精简 检测截面

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基于熔融沉积技术的快速熔模铸造工艺实践 被引量：16

10

作者 傅骏 向召伟 +1 位作者 邓珍波 殷国富 《金属世界》 2015年第1期38-41,共4页

确定新产品的熔模铸造工艺需要反复试验验证,设计周期长,成本高。利用熔融沉积技术(FDM)打印ABS模样,采用常规方法用蜡制造浇冒系统模样,二者黏接组成模组。涂挂试验配方的涂料实现挂砂,通过高压釜脱蜡和焙烧炉脱ABS两步过程,获得完整... 确定新产品的熔模铸造工艺需要反复试验验证,设计周期长,成本高。利用熔融沉积技术(FDM)打印ABS模样,采用常规方法用蜡制造浇冒系统模样,二者黏接组成模组。涂挂试验配方的涂料实现挂砂,通过高压釜脱蜡和焙烧炉脱ABS两步过程,获得完整的型壳。焙烧、浇注、冷却后,进行喷砂清理,采用三维扫描仪检测产品尺寸。实现了基于熔融沉积技术(FDM)的快速熔模铸造生产铸钢件。 展开更多

关键词 熔模铸造工艺 沉积技术 型壳 试验配方 铸钢件 三维扫描仪 模组 喷砂清理 焙烧炉 蜡模

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固/固型二维正方晶格声子晶体缺陷态研究 被引量：3

11

作者 江卫锋 殷鸣 +2 位作者 殷国富 向召伟 邓珍波 《应用声学》 CSCD 北大核心 2016年第5期410-416,共7页

固/固型声子晶体在抑制噪音和隔离振动等工程领域有着潜在的应用。利用有限元方法对存在缺陷的二维正方晶格金/环氧树脂声子晶体进行了研究,数值计算结果表明弹性波在点缺陷处局域,带隙中出现多条缺陷模,点缺陷数目的增加对声子晶体局... 固/固型声子晶体在抑制噪音和隔离振动等工程领域有着潜在的应用。利用有限元方法对存在缺陷的二维正方晶格金/环氧树脂声子晶体进行了研究,数值计算结果表明弹性波在点缺陷处局域,带隙中出现多条缺陷模,点缺陷数目的增加对声子晶体局域特性产生显著影响;弹性波沿着线缺陷传播形成波导,改变线缺陷结构可以改变弹性波传播方向和实现信号的分离。对声子晶体缺陷特性的研究可为声学滤波器和波导等器件的设计提供参考。 展开更多

关键词 声子晶体 点缺陷 线缺陷 有限元法

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离心力场作用下的燃气轮机压气机叶片振动模态分析 被引量：2

12

作者 杨博宇 殷鸣 +1 位作者 向召伟 殷国富 《机械》 2018年第11期31-36,共6页

分析燃气轮机压气机叶片在离心力场作用下导致的动频相较于无载荷时的固有频率(静频)不同之处,求出叶片工作时的真实振型和共振频率对于提高叶片的动态性能有重要的作用。通过对某重型燃气轮机轴流式压气机某级动叶片的数字化建模和振... 分析燃气轮机压气机叶片在离心力场作用下导致的动频相较于无载荷时的固有频率(静频)不同之处,求出叶片工作时的真实振型和共振频率对于提高叶片的动态性能有重要的作用。通过对某重型燃气轮机轴流式压气机某级动叶片的数字化建模和振动模态分析,分别计算得出了压气机叶片在无载荷、离心力场作用下的前六阶固有频率、动频及振型云图,分析了离心力场作用下叶片的应力分布状态,以及离心力场对叶片固有频率的影响。根据转子转速区间,分析了三种不同转速产生的离心力场对叶片频率的影响趋势。计算结果表明:离心力场使叶片产生动力刚化效应,使叶片的各阶动频相较固有频率有所增大;离心力场对基频影响最为显著,当转子转速为6000 r/min时,基频相对偏差达63.73%;动力刚化效应与转子转速呈正相关,叶片转速增大导致动频增大,且基频增大最为显著。 展开更多

关键词 燃气轮机 压气机叶片 离心力场 模态分析 动频

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载气式同轴送粉3D打印喷头粉末流场数值分析 被引量：3

13

作者 邓珍波 梅筱琴 +2 位作者 向召伟 谢罗峰 殷国富 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期165-172,共8页

针对现有3D打印设备铺粉工艺在缺损零件修复上存在的局限性,提出一种将送粉与送胶集成的载气式同轴送粉3D打印喷头设计方案。完成同轴喷头结构设计,建立粉末流聚焦浓度与混合流速度的数学模型,分析在固定流速和固定送气量时粉末流汇聚... 针对现有3D打印设备铺粉工艺在缺损零件修复上存在的局限性,提出一种将送粉与送胶集成的载气式同轴送粉3D打印喷头设计方案。完成同轴喷头结构设计,建立粉末流聚焦浓度与混合流速度的数学模型,分析在固定流速和固定送气量时粉末流汇聚浓度与混合流速度沿轴向的变化。在气固两相流理论基础上,建立欧拉-拉格朗日模型对载气式送粉喷头的气固双相流进行了耦合计算,得到不同粒径分布的两类粉末颗粒材料对特征参数的影响。结果表明:简化数学模型与欧拉-拉格朗日模型结论一致,送气量、送粉量以及颗粒特性主要影响粉末流聚焦浓度和传送速度,对聚焦焦距影响较小,聚焦焦距主要受送粉通道倾角和气流通道宽度影响。载气粉末流特征参数的获取,为优化同轴送粉喷头结构参数和零件成型参数提供了依据。 展开更多

关键词 3D打印 同轴送粉 数值分析 气固两相流 欧拉-拉格朗日模型

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面向新工科建设的“机械制造技术”课程改革探析 被引量：4

14

作者 向召伟 殷勤 +2 位作者 张明德 舒锐志 汪静姝 《科技与创新》 2021年第21期130-131,136,共3页

新工科建设对工程教育提出了新的要求。为了适应新工科需求,对机械设计制造及其自动化专业核心课程“机械制造技术”的特点及存在的问题进行了分析,在教学内容、教学模式与手段、教学环节、课程考核等方面进行了改革实践。通过增加增材... 新工科建设对工程教育提出了新的要求。为了适应新工科需求,对机械设计制造及其自动化专业核心课程“机械制造技术”的特点及存在的问题进行了分析,在教学内容、教学模式与手段、教学环节、课程考核等方面进行了改革实践。通过增加增材制造等新兴制造技术、合理运用视频和线上教学资源、设置课程项目设计等手段有效提升学生的学习积极性和课程目标达成效果,能够让学生更好地满足新工科建设对人才培养的要求。 展开更多

关键词 新工科 “机械制造技术” 教学改革 实践措施

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基于结构光的叶片自动检测系统研发 被引量：2

15

作者 邓珍波 殷鸣 +2 位作者 向召伟 陈俊宇 殷国富 《制造业自动化》 2016年第1期12-15,共4页

针对三坐标检测叶片型面时成本高、检测轮廓有限,以及光学扫描检测时难以快速、自动、完整扫描的问题,设计了基于结构光扫描仪的叶片自动化检测系统。PCI运动控制卡作为上位运动控制器,带细分的步进电机作为动力元件,完成了三自由度的... 针对三坐标检测叶片型面时成本高、检测轮廓有限,以及光学扫描检测时难以快速、自动、完整扫描的问题,设计了基于结构光扫描仪的叶片自动化检测系统。PCI运动控制卡作为上位运动控制器,带细分的步进电机作为动力元件,完成了三自由度的自动化检测系统搭建和叶片扫描检测。实验结果表明,合理的扫描规划高效地完成了整个叶片的扫描,并依托点云数据快速地实现了整个叶片三维逆向重构与检测。对比结构光学检测与三坐标的截面轮廓检测精度,该检测系统能够快速地获取检测模型并准确地完成整个叶片精度检测,提高了效率,降低了成本。 展开更多

关键词 逆向工程 叶片 结构光 自动化检测系统 扫描规则

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基于工程应用的《机械制造装备设计》创新教学模式探索

16

作者 殷勤 向召伟 +1 位作者 龚小容 吴小勇 《新一代（理论版）》 2021年第9期303-303,308,共2页

针对《机械制造装备设计》传统课程教学方式中存在的主要问题,从工程实践应用的角度出发,分别从课程教学内容解构与重置、创新教学模式探索、课程考核设置等方面进行了《机械制造装备设计》创新实践教学模式的探讨。实践表明此模式可提... 针对《机械制造装备设计》传统课程教学方式中存在的主要问题,从工程实践应用的角度出发,分别从课程教学内容解构与重置、创新教学模式探索、课程考核设置等方面进行了《机械制造装备设计》创新实践教学模式的探讨。实践表明此模式可提高教学效果和质量,同时激发学生学习积极性和主动性,提高学生分析、解决实际工程问题的能力和自主学习能力。 展开更多

关键词 机械制造装备设计 工程实践 创新教学模式

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考虑激光粉末床熔融成形铺粉过程的自支撑拓扑优化算法

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作者 张凯飞 陈奇 +3 位作者 鄢然 马帅 向召伟 袁博 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期253-260,共8页

悬角约束是面向增材制造的零件拓扑优化设计中考虑最多的一种约束,且以45°等值约束为主,其虽然能够实现零件自支撑设计且具有较好的通用性,但与具体的增材制造工艺及装备性能脱节,在一定程度上限制了拓扑优化设计的应用潜力。本课... 悬角约束是面向增材制造的零件拓扑优化设计中考虑最多的一种约束,且以45°等值约束为主,其虽然能够实现零件自支撑设计且具有较好的通用性,但与具体的增材制造工艺及装备性能脱节,在一定程度上限制了拓扑优化设计的应用潜力。本课题组结合激光粉末床熔融(LPBF)成形工艺及装备特点,提出了一种考虑铺粉过程的自支撑拓扑优化设计方法。该方法基于变值悬角约束改进现有变密度拓扑优化方法,扩大了寻优空间,从而提高了拓扑优化的性能。二维与三维算例证明了该方法的有效性:在相同的约束和边界条件下,是否添加悬角约束与拓扑结构刚度变化之间没有明显的规律。与基于等值悬角约束的自支撑拓扑优化方法相比,基于变值悬角约束的自支撑拓扑优化方法获得的拓扑结构的刚度明显提升。 展开更多

关键词 激光技术 激光粉末床熔融 拓扑优化 悬角约束 铺粉过程 自支撑

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