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面向先進制造的材料與整體結(jié)構(gòu)多功能化創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)及應(yīng)用
該成果用于考慮材料--結(jié)構(gòu)--工藝--性能的多因素和多層次相互影響的材料和整體結(jié)構(gòu)多功能化設(shè)計建模、材料、機械產(chǎn)品和建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計開發(fā), 以及提供復(fù)雜載荷工況下增材制造材料和整體結(jié)構(gòu)多功能化創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)與軟件系統(tǒng)。該成果在增材制造產(chǎn)品和建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計方面具有高效和高性能及低成本優(yōu)勢。 該成果在國家”863”和多項國家自然科學(xué)基金的支持下取得一系列創(chuàng)新性研究成果: (1) 發(fā)明了一種基于材料破損約束的連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓撲設(shè)計建模及優(yōu)化設(shè)計方法; (2)發(fā)展了多載荷工況下多相材料結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化設(shè)計方法;(3) 研制了涉及靜、動力學(xué)要求的柔性機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計技術(shù);(4) 提出了解決應(yīng)力集中和奇異問題、最大應(yīng)力波動問題、分析和計算量大問題和病態(tài)載荷工況問題等的關(guān)鍵技術(shù); (5)打通了技術(shù)工藝, 開發(fā)了長度尺寸控制和多個制造工藝要求的約束表征及模型化技術(shù);(6)發(fā)展了復(fù)雜載荷環(huán)境下結(jié)構(gòu)靜、動力學(xué)性能要求的拓撲優(yōu)化的灰度單元抑制方法和考慮邊界光滑化的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型化方法；(7)在國內(nèi), 率先研發(fā)了考慮智能制造約束的功能特征空間布局和支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)型的復(fù)雜集成結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)和與軟件系統(tǒng);(8)率先研發(fā)了多功能化材料的創(chuàng)新設(shè)計技術(shù);(9) 研制了整體結(jié)構(gòu)多功能化創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)平臺和工業(yè)應(yīng)用技術(shù)。
長沙理工大學(xué)
2021-04-13
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一種 3D 打印用耐熱模具鋼材料及其制備方法
本發(fā)明公開了一種激光 3D 打印用耐熱模具鋼材料及其制備方 法，材料是以所需耐熱模具的材料成分為基礎(chǔ)成分，添加 C 元素、脫 氧元素和抗裂紋元素的量，三者的添加量分別為 0.1-0.15wt％、 0.1-0.5wt％和 0.05-0.5wt％，用以彌補 3D 打印過程 C 元素的流失，減 少3D打印過程中的氧化，并提高組織的抗裂紋性能；材料為15μm-100 μm 的規(guī)則球形。方法首先采用元素補償?shù)撵F化方法制備出球形金屬 粉末，然后通過分級篩分和定比例混合方法獲得所需的粉末材料。制 備的粉末純度高，粉末粒度細，球形度高，流動性好，有利于提高零 件的致密度，非常適合激光 3D 打印快速成形；解決了奧氏體耐熱鋼難 加工、難以制造復(fù)雜零件的難題，擴大了這種難以加工的材料在熱能、 動力、高端耐熱液壓模具等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用。
華中科技大學(xué)
2021-04-13
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非石棉基硼、亞麻油雙改性酚醛樹脂基摩阻復(fù)合材料
將亞麻油改性酚醛樹脂和硼改性酚醛樹脂預(yù)聚物按一定質(zhì)量比進行混合后作為摩阻材料用雙改性樹脂酚醛樹脂基體，取一定質(zhì)量分率的玻璃纖維作為摩阻材料增強體，其余組分丁腈橡膠、二氧化硅、碳化硅、二硫化鉬。各組分混合后加入模具中，一定壓力和溫度下，在液壓成型機中保壓一段時間。然后將模具自然冷卻至室溫后脫模，最后進行熱處理消除殘余應(yīng)力，得到硼、亞麻油雙改性酚醛樹脂基摩阻復(fù)合材料。產(chǎn)品性能、指標根據(jù)摩擦系數(shù)測試結(jié)果，本項目制備的硼、亞麻油雙改性酚醛樹脂基摩阻復(fù)合材料的摩擦系數(shù)對轉(zhuǎn)速、載荷和
江蘇大學(xué)
2021-04-14
一種結(jié)構(gòu)可控的三維石墨烯及其復(fù)合材料的制備方法
本發(fā)明屬于石墨烯復(fù)合材料制備領(lǐng)域，并公開了一種結(jié)構(gòu)可控 的三維石墨烯及其復(fù)合材料制備方法。該方法包括下列步驟：(a)設(shè)計 構(gòu)建 CAD 模型，并通過增材制造得到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)的三維樹脂結(jié)構(gòu)；(b) 將步驟(a)中獲得的三維樹脂結(jié)構(gòu)采用化學(xué)鍍方法在表面鍍銅或鎳金屬 層，并去除樹脂材料得到銅或鎳的三維結(jié)構(gòu)模板；(c)采用化學(xué)氣相沉 積法在三維結(jié)構(gòu)金屬模板上生成石墨烯，由此制得所需的結(jié)構(gòu)可控的 三維石墨烯。通過對得到的石墨烯進
華中科技大學(xué)
2021-04-14
一種振鏡式激光掃描大幅面材料成形加工控制系統(tǒng)
本發(fā)明公開了一種振鏡式激光掃描大幅面材料成形加工控制系 統(tǒng)，其包括上位機、激光掃描主控制器和多個激光掃描從控制器；激 光掃描主控制器和多個激光掃描從控制器基于 EtherCAT 總線冗余環(huán) 型拓撲結(jié)構(gòu)連接，激光掃描主控制器作為 EtherCAT 通信主站，多個激 光掃描從控制器作為 EtherCAT 通信從站。上位機通過總線與激光掃描 主控制器雙向通信，激光掃描從控制器解析激光掃描主控制器指令、 提供/采集各類信號，
華中科技大學(xué)
2021-04-14
一種以 PEO-LDPE 合金為基體的含銅節(jié)育材料及其器件
本發(fā)明公開了一種以 PEO-LDPE 合金為基體的含銅節(jié)育材料即 Cu/PEO-LDPE 復(fù)合材料及其器件，包含有 PEO-LDPE 合金基體及分布 其中的含銅金屬粒子，其中含銅金屬粒子的重量百分比含量為 0.5～ 30 ％ ， 在 PEO-LDPE 合 金 基 體 中 ， PEO 的 重 量 百 分 比 含 量 為 Cu/PEO-LDPE 復(fù)合材料總重量的 0.5～30％(優(yōu)選值 5～15％)。相較于 Cu/LDPE 節(jié)育材料，
華中科技大學(xué)
2021-04-14
一種 C/C-SiC 復(fù)合材料零件的制備方法及其產(chǎn)品
本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，并公開了一種 C/C-SiC 復(fù)合材料零 件的制備方法及其產(chǎn)品，包括以下步驟：(a)利用溶劑蒸發(fā)法制備碳纖 維/酚醛樹脂復(fù)合粉末；(b)依據(jù)零件的三維模型，將碳纖維復(fù)合粉末采 用 3D 打印工藝成形出該零件的初始形坯；(c)對初始形坯進行第一次 增密處理得到 C/C 多孔體；(d)對上述 C/C 多孔體進行熔融滲硅反應(yīng)、 高溫除硅工藝和第二次增密處理，得到最終的 C/C-SiC 零件。通過本
華中科技大學(xué)
2021-04-14
一種兩性分子改性的鈣鈦礦光電功能材料及其應(yīng)用
本發(fā)明公開了一種有機兩性分子改性的 MzAyBXz+y+2 鈣鈦礦 基光電功能材料，其特征在于，該功能材料是以 ABX3 鈣鈦礦材料為 基 體 ， 以 有 機 兩 性 分 子 M 為 改 性 成 分 ， 其 化 學(xué) 通 式 表 示 為 MzAyBXz+y+2。本發(fā)明還公開了所述光電功能材料的制備方法及其應(yīng) 用。本發(fā)明所用的基體材料與改性材料成本低廉，原料豐富；此外， 制備方法可采用全溶液法，制備工藝簡單，無需昂貴的設(shè)備儀器，同
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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高耐熱高強度的聚乳酸無機纖維復(fù)合材料或制品及其制備方法
本發(fā)明公開的高耐熱高強度的聚乳酸/無機纖維復(fù)合材料或制品是先將右旋聚乳酸或左旋聚乳酸接枝到無機纖維表面，然后通過熔融混合使其與左旋聚乳酸或右旋聚乳酸基體分子鏈在界面區(qū)的立構(gòu)復(fù)合來獲得了結(jié)晶度為45.5-48.7％，無機纖維的含量為0.2-5.0wt％，拉伸強度為49.3-55.8MPa，耐熱溫度為138.4-150.2℃的聚乳酸/無機纖維復(fù)合材料或制品。由于本發(fā)明方法利用了聚乳酸具有手性分子的特性，使接枝于無機纖維表面的右旋聚乳酸或左旋聚乳酸，與左旋聚乳酸或右旋聚乳酸基體在界面區(qū)形成的立構(gòu)復(fù)合晶體來同步實現(xiàn)界面增強以及對基體的高效成核作用，因而該方法不僅構(gòu)思巧妙，且也為開發(fā)高耐熱高強度的聚乳酸復(fù)合材料或制品尋求到了一種有效而簡單的途徑。
四川大學(xué)
2016-09-29
一種低密度高阻燃性復(fù)合多孔材料及其制備方法和應(yīng)用
本發(fā)明公開的一種低密度高阻燃性復(fù)合多孔材料是由以下組分復(fù)合而成：無機粒子0.1～5份，聚乙烯醇0.5～10份，阻燃性可交聯(lián)聚合物0～5份，阻燃劑0.1～2份，該材料的密度為12～145Kg/m3，極限氧指數(shù)為34.5～47.5％，垂直燃燒均為V-0級，峰值熱釋放速率為50.5～135.8kW/m2，總熱釋放為5.6～13.3MJ/m2。本發(fā)明還公開了其制備方法。由于本發(fā)明提供的多孔材料采用了有一定阻燃效果的無機粒子和交聯(lián)聚合物和少量添加適用于基體聚合物聚乙烯醇的高效阻燃劑，因而使得這種多孔材料不僅密度低，導(dǎo)熱系數(shù)也低，隔音效果好，機械強度好，可用作隔熱、保溫和隔聲材料，有利于節(jié)能降耗，可以達到高的阻燃防火等級，整個制備過程無廢液、廢氣產(chǎn)生，安全環(huán)保。
四川大學(xué)
2016-09-12