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公开(公告)号：CN114161437A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111434936.1
申请日：2021-11-29
Applicant: 大连理工大学
IPC: B25J11/00 , F16L55/34 , F16L55/44 , F16L101/30 , F16L101/12
Abstract: 一种流体管道中爬行的软体机器人及其设计方法，属于机器人领域。该软体机器人可在有流体流动的管道中爬行，包括压胀结构、拉胀结构、收缩段、后环形连接板、前环形连接板、电磁阀和压力调节器。压胀结构和拉胀结构位于收缩段两侧，压胀结构通过后环形连接板与收缩段相连，拉胀结构通过前环形连接板与收缩段相连，收缩段、电磁阀、压力调节器之间通过导管连通。本发明结构简单、轻质，易于加工制造，仅需对收缩段内的压力进行调控就可以实现管道爬行，且不阻断流体流通；使用时，管道可随周围环境而改变形状，因此具有很强的复杂环境适应性，可携带较重的检测、传感、遥感等设备前行。
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公开(公告)号：CN106897491B
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201710035784.5
申请日：2017-01-19
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种抑制矩形膜受拉产生褶皱的结构设计方法，属于电子领域和航空航天领域。基于拓扑优化技术，以结构刚度最大化为优化目标，以矩形膜面内最小主应力的极小值大于零为优化应力约束，以矩形膜优化结构面积小于许用面积为优化面积，以膜单元密度值为设计变量，提出受拉无褶皱的最优构型。基于优化结果，提出膜受拉无皱的几何设计方案，给出几何设计方案关键参数的许用范围，有利于数字化CAD实现。本发明提出的膜最优设计，可有效抑制和消除膜在受拉时产生的褶皱，从而达到膜受拉无皱的目的。本发明只对膜结构形状进行修改，易于实现，无需辅助结构和额外控制，投入成本低且可操作性强。本发明提出的结构设计方案，能满足苛刻的膜表面光滑度要求。
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公开(公告)号：CN108161448A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201810229291.X
申请日：2018-03-15
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于工业制造领域，提供了一种新型的搅拌摩擦增材制造机。该新型搅拌摩擦增材制造机包括送粉系统、打磨系统、焊接系统、出粉口和挡料板。本发明主要用于工业增材制造领域，核心原理是利用机械摩擦，因而相较于激光增材制造成本低。并且在增材制造过程中能保证增材层和工件表面的接触没有缝隙，极大改善了工件的力学性能，大大提高了工件的稳定性。从而，进行增材后的工件在使用过程中的受力均匀，延长使用寿命。本发明充分结合了力学和机械设计的优势，从而简化了增材制造过程，降低成本。
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公开(公告)号：CN106777768A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710011463.1
申请日：2017-01-09
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5018 , G06F17/5095
Abstract: 本发明公开了一种用于消除薄膜结构拉伸褶皱的优化设计方法，解决了宏观薄膜结构和石墨烯结构在拉伸荷载作用下容易产生褶皱现象的问题。在平面有限元分析基础上，通过约束每个单元的最小主应力为正值，调控薄膜结构的主应力分布，采用拓扑优化技术对薄膜材料分布进行设计，进而获得带有曲线边界或孔洞的结构形式，以达到完全消除褶皱的目的。这种方式保证了对褶皱的完全消除，可实现复杂薄膜结构外形和孔洞的精确定位，优化设计的自动化程度高，将保证薄膜结构无皱化创新设计的研发效率。
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公开(公告)号：CN117993035A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410051525.1
申请日：2024-01-15
IPC: G06F30/10 , G06F30/23 , G06F30/27 , G06F30/28 , G06N3/048 , B33Y50/00 , G06F113/10 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 一种基于结构优化的考虑悬垂角约束的增材制造流道设计方法，属于结构与多学科优化设计领域，包括采用样条曲线描述流道截面形状，根据水平集函数导出悬垂角约束两部分。描述流道截面形状，通过约束控制点的值来保证流道形状闭合，根据水平集函数导出悬垂角约束的表达式。优化设计变量为样条曲线控制点，优化目标为流体流经管道的耗散最小，约束包括悬垂角约束和体分比约束。根据差分法获得灵敏度信息，将其代入移动渐近线法得到更新后的设计变量值。最后得到的流道设计满足悬垂角和体积约束，适用于增材制造中无支撑流道的打印制造。本发明采用样条曲线描述流道截面形状，用少量控制点控制形状变化，降低了结构优化计算量。对悬垂角约束进行积分，避免过于严苛的优化约束，利于得到更优的流道设计。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117905992A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410096195.8
申请日：2024-01-24
Applicant: 大连理工大学
IPC: F16L55/40 , F16L55/32 , F17D5/00 , F16L101/30
Abstract: 本发明提供一种双向移动的模块化点阵软体机器人及其设计方法，属于机器人领域。该模块化点阵软体机器人可在管道中双向爬行，机器人的壳体结构A、环形连接板A、驱动器A、环形连接板B、壳体结构B、环形连接板C、驱动器B、环形连接板D、壳体结构C依次首尾相连；驱动器A、B还与驱动控制源相连，在驱动控制源的调节下，两个驱动器可以产生轴向伸缩变形。本发明提出的机器人利用多个点阵结构模块与管道间的摩擦力及驱动器的伸缩变形协调配合实现在管道内双向移动，机器人仅依靠两个驱动器就可在管道内双向移动，控制简单，加工效率高；软体机器人主要由软材料组成，具有良好的管道适应能力，且能够在流体管道内执行监测和维护任务。
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公开(公告)号：CN117838022A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410096093.6
申请日：2024-01-24
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种磁驱动壳点阵管道爬行软体机器人及使用方法，属于机器人领域，所述机器人中的：前后锚定部件位于磁性弹簧的两侧，前锚定部件尾部通过前连接环与磁性弹簧相连，后锚定部件头部通过后连接环与磁性弹簧相连；前约束环与前锚定部件头部相连，后约束环与后锚定部件尾部相连。前、后锚定部件、磁性弹簧均是由带有磁性的软材料组成的一体化壳点阵结构，当被放置在磁场发生器产生的磁场空间内时，磁场发生器产生的磁场可驱动其产生主动变形。本发明的软体机器人利用磁弹性体组成的带有磁性的一体化点阵结构在磁场激励下的协调变形实现在管道内爬行移动，完全由软材料组成，可以在柔性管道内爬行；机器人由磁场无线驱动爬行，在爬行过程中不用携带气管和电线。
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公开(公告)号：CN109920494B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN201910215285.3
申请日：2019-03-21
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种含有孔洞的TPMS曲面微结构材料及其优化设计方法，属于拓扑优化、微结构材料和3D打印技术领域。TPMS曲面表面光滑、比表面积大、具备良好的力学性能，在微结构材料设计领域拥有良好的应用前景。本发明中的优化设计方法将拓扑优化这一先进的设计方法应用到基于TPMS曲面的微结构材料设计中。该方法通过对TPMS曲面模型进行拓扑优化，然后根据拓扑优化结果在完整的TPMS曲面上设计孔洞的个数、布局和形状，得到不同构型的结构微材料，得到的材料利用率更高、轻量化性能更优。本发明所设计的微结构材料构型新颖，性能良好，可以用于设计新型的组织工程支架以及吸能和散热等功能性结构。
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公开(公告)号：CN110110413B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN201910341472.6
申请日：2019-04-26
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G06F30/27 , G06F111/04
Abstract: 一种基于材料场缩减级数展开的结构拓扑优化方法，解决传统密度法拓扑优化，由于设计变量过多、需要相对密度或灵敏度过滤措施等产生的计算效率低下问题。通过定义一种考虑相关性的有界材料场，采用谱分解方法变换为一系列待定系数的线性组合，并以这些待定系数作为设计变量，基于单元密度插值模型构建优化模型，采用梯度类或非梯度类优化算法对拓扑优化问题进行求解，进而高效率获得带有清晰边界的拓扑构型。该方法能够大幅度减少密度法拓扑优化中的设计变量个数，同时具有完全避免网格依赖性和棋盘格式问题的天然优势。该方法还继承了密度法形式简单，便于工程化推广等优点，优化求解速度快，将保证复杂装备结构创新拓扑设计的研发效率。
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公开(公告)号：CN114335337A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111601647.6
申请日：2021-12-24
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01L49/00
Abstract: 本发明属于结构设计领域，涉及一种位移整流和位移信号单向传递的机械二极管元件。作为位移整流元件，该元件可以将一个正极接口输入的正负交替的位移信号在负极接口输出为一个只有正向位移的信号，提供一个类似半导体二极管全波整流作用的位移整流功能。作为单向传递位移信号的元件，这种元件仅允许位移信号从正极接口A传递到负极接口B，但阻止位移信号从负极接口B传回正极接口A，从而提供一个类似半导体二极管单向传递信号的功能。这种功能元件在机械逻辑、机械计算、设备减震、智能检测等领域拥有广阔的应用前景。
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