【摘 要】
：
激光选区熔化(SLM)技术被认为是最有应用前景的增材制造技术之一,已应用于航空航天、医疗器械等领域.然而,如何确保构件质量的可靠性和制造的可重复性是SLM面临的最大挑战,已被认为是限制SLM及其他金属增材制造技术发展和工业应用的最大壁垒.其中,主要原因是SLM过程中会产生难以控制的缺陷.因此,对SLM进行过程监测和实时反馈控制是解决这一挑战的重要研究方向,也已成为学术界和工业界的研究热点之一.通过对近十年该领域的文献调研,综述了金属激光增材制造中常见的冶金缺陷及其产生机理,对金属增材制造过程产生的信号及其
【机 构】
：
华中科技大学航空航天学院,武汉 430074;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉 430074;华中科技大学航空航天学院,武汉 430074;上海交通大学材料科学与工
论文部分内容阅读
激光选区熔化(SLM)技术被认为是最有应用前景的增材制造技术之一,已应用于航空航天、医疗器械等领域.然而,如何确保构件质量的可靠性和制造的可重复性是SLM面临的最大挑战,已被认为是限制SLM及其他金属增材制造技术发展和工业应用的最大壁垒.其中,主要原因是SLM过程中会产生难以控制的缺陷.因此,对SLM进行过程监测和实时反馈控制是解决这一挑战的重要研究方向,也已成为学术界和工业界的研究热点之一.通过对近十年该领域的文献调研,综述了金属激光增材制造中常见的冶金缺陷及其产生机理,对金属增材制造过程产生的信号及其监测手段,如声信号、光信号及热信号等进行了详细描述;总结了信号数据的处理方法,包括传统的统计处理方法和新兴的基于机器学习的智能监测方法;随后,综述了金属增材制造过程的质量控制方法,包括非闭环控制和闭环控制,并对全文进行了总结,展望了未来SLM智能监测和控制领域值得深入的研究方向.
其他文献
在航空发动机多级转子装配过程中,优化的转子堆叠装配方案对提高转子装配质量及安全运行有着重要的意义.为了提高转子安装相位优化效率和装配质量,基于几何代数理论并结合多目标优化方法提出了一种高效求解最优堆叠装配方案的方法.首先,对几何代数和齐次矩阵的计算效率进行对比验证,并基于几何代数理论改进多级转子堆叠装配误差传递模型;其次,针对航空发动机转子安装相位角度的装配要求,建立转子同心度和初始不平衡量的多目标优化模型;最后,采用非支配排序遗传算法求解该堆叠装配多目标优化问题,获得符合工艺要求的最优装配方案.算例结果
在大型薄壁件镜像铣削加工中,由奇异点引起的旋转轴运动不连续会影响加工质量,降低加工效率.针对此问题,分析了镜像铣削加工奇异点存在的原因,提出了一种奇异区域内的刀具路径优化方法.首先,针对镜像铣削系统的铣削头和支撑头分别建立了其旋转轴运动学变换模型,推导旋转轴微分运动关系,据此分析奇异点存在的原因及其对加工质量和效率的影响,定义了机床行程内的奇异区域范围.分析结果表明在镜像铣削系统行程范围内,仅铣削头存在奇异区域,而支撑头不存在奇异区域.然后,在镜像铣削加工刀路约束条件下,基于刀路光顺性指标建立了刀路优化模
自动化三维测量可实现复杂零件的精度检测,为后续工艺优化提供基础数据,是保证航空航天领域复杂零件成形精度的关键技术,但应用时尚存在以下问题:其一,自动化三维测量视点规划仍以人工示教为主,规划效率低、效果差;其二,锻造成形等工业现场工况恶劣,易使系统预先标定的参数发生漂移,测量精度难以保证;其三,多视测量数据拼接仍主要采用标志点拼接的方式,过程繁琐,应用局限大;其四,在线自动化测量时受工装夹具等影响,测量点云中存在大量背景噪声,影响数据自动处理的精度与稳定性.针对上述难题,介绍了基于双目测头的自动化测量视点规
近年来,具有高精度、高通量的微纳米压痕测试技术,已被广泛应用于研究微/纳米尺度下材料力学性能演化规律和变形行为中.然而,在航空航天材料试验测试领域,令研究人员更感兴趣的往往是如何更好地揭示材料工程性能,更好地理解材料在服役环境下变形损伤机制.因此,接近材料真实服役环境(如高/低温、电/磁场)下的微纳米压痕测试系统更具应用潜力.首先对传统的微纳米压痕测试技术进行回顾总结,涉及测试系统的组成、经典分析理论方法及其面临的尺度/尺寸效应.然后,简要描述典型磁电弹性材料在力-电-热-磁多场耦合环境下接触力学行为的解
目的探讨原发性帕金森病患者疼痛症状的临床特征及影响因素。方法采用国王帕金森病疼痛量表（KPPS）对2018年5月至2020年11月在安徽医科大学第一附属医院帕金森病专科门诊诊断为原发性帕金森病的106例患者的疼痛症状进行评估，同时采用匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）量表、疲劳量表-14（FS-14）、统一帕金森病评定量表第三部分、Hoehn-Yahr（H-Y）分级、简易精神状态检查（MMSE）、汉密
针对传统被动式踝足假肢不具备主动出力功能,不能很好地满足下肢截肢患者需求的问题,本文提出了一种基于电液直驱系统的全主动液压驱动踝足假肢系统,并研究其对于下肢截肢患者行走步态的影响.该系统采用无刷直流伺服电机、双向齿轮泵、液压缸作为核心驱动部件,通过基于神经肌肉模型的前馈控制器实时拟合踝关节阻抗特性,实现踝关节的主动柔顺和主动出力功能.仿真结果表明:与传统被动假肢相比,该系统可以很好地拟合人体踝关节的动态特性,能够在行走过程中提供合适的缓冲和动力,能够有效地改善截肢患者的行走步态.
针对碳纤维增强复合材料(CFRP)和钛合金叠层结构在传统钻削过程中切削温度高、加工质量差等问题,基于低频振动钻削和高频(超声)振动钻削的优势,提出了高低频复合振动钻削的加工方法.采用自主研制的高低频复合振动钻削装置,对CFRP/钛合金叠层结构进行了制孔试验,对比研究了普通钻削、超声钻削、低频振动钻削和高低频复合振动钻削4种方式下的切削力、钛合金切屑形貌、切削温度和CFRP孔加工质量.结果 表明:4种加工方式中,高低频复合振动钻削的轴向力波动相对较大,切削温度显著降低,产生的钛合金切屑呈不连续扇形且整体尺寸
采用超精密车削加工的复杂曲面铝反射镜只能满足红外光学系统的应用需求,若要满足更高需求的应用场合,需要进一步提升反射镜面形精度.磁流变抛光能够进行确定性修形,在复杂曲面加工中具有独特优势,但是复杂曲面连续变化的面形特征,在磁流变抛光时会导致去除函数不稳定,影响误差收敛效率和加工精度.从高精度复杂曲面铝反射镜的应用需求出发,提出了复杂曲面局部区域磁流变抛光去除函数的动态建模方法,给出了驻留时间求解算法,以平均曲率变化最小为原则,设计了抛光路径优化算法,针对该算法计算速度慢的问题,提出了优化策略,并通过试验进行
随着制造理念和制造水平的不断提高,大量复合制造工艺背景下的近净成形叶片被应用到现役或在研的航空发动机中.该类叶片是典型的复杂薄壁结构零件,无精确定位基准,且成形一致性差.采用传统叶身定位,加工后的前/后缘、榫齿形状和位置精度均难以保证,从而导致产品一致性差,易超差与合格率低.针对以上问题,提出一种面向自适应加工的复杂薄壁结构零件工艺几何模型重构方法.首先,建立复杂曲面的采样点分布模型,快速获取叶片精确成型区域的位置和形状;其次,提出基于特征曲线相似变形的模型重构算法,精确重构前/后缘非精确成型区域的工艺几
目的持续监测12岁以下儿童脊髓灰质炎病毒(poliovirus, PV)中和抗体(neutralizing antibody, NA)水平，确定疫苗转换对目标儿童NA水平的影响。方法采用分层整群和完全随机抽样方法，从福建省9个设区市抽取<12岁儿童，采集血标本，应用微量中和试验进行NA测定。结果调查<12岁儿童2 134名，PVⅠ型和PV Ⅲ型NA阳性率分别为98.64%和95.83%；几何平均滴