一种金属零件增材制造过程温度场预估方法

    公开(公告)号:CN110414103B

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN201910639411.8

    申请日:2019-07-16

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 孙东科 陈俊伟

    Abstract: 本发明公开了一种预估金属零件增材制造过程温度场的方法,基于数值模拟和有限差分算法,建立金属零件增材制造动态温度场。包括步骤1,初始化增材制造系统状态、确定粉床体积及网格边长、零件材料属性;步骤2,确定零件三维模型并划分模型和迭代时间步长;步骤3,根据打印状态将ti时刻归类为铺粉状态或扫描状态;步骤4,确定ti时刻对应的边界条件;步骤5,计算ti时刻温度场;步骤6,判断ti时刻是否为打印最后一个时刻;若是则计算结束,否则进入步骤3,以此循环,直到完成所有时刻计算。该发明温度场预估方法计算效率高,能充分考虑增材制造中每个状态边界条件,建立金属增材制造动态温度场,为零件结构设计优化及缺陷分析提供保证。

    微重力状态下的液态金属凝固原位观察装置及观测方法

    公开(公告)号:CN110031501B

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN201910207956.1

    申请日:2019-03-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种微重力状态下的液态金属凝固原位观察装置及观测方法,装置包括超声悬浮系统和声场可视化系统;所述超声悬浮系统用于将液态金属样品悬浮于空中,所述声场可视化系统用于对所产生的声驻波场进行显示、以及对微重力状态下液态金属冷却过程中的声驻波场变化进行实时观测。本发明能够在微重力状态下对液态金属的凝固过程进行原位观察。

    用于制造局部干区以进行水下扫描式激光增材制造的装置

    公开(公告)号:CN108115134B

    公开(公告)日:2019-12-10

    申请号:CN201711419403.X

    申请日:2017-12-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明的一种用于制造局部干区以进行水下扫描式激光增材制造的装置,包括内腔壳体,内腔壳体上设置有平衡气接口,在内腔壳体顶部设置长孔,在长孔内设置激光管路接口;内腔壳体内设置有一组滑动导轨,滑动导轨之间设置滑动挡板,激光管路接口与滑动挡板密封连接,滑动挡板与内腔壳体之间设置有密封件,激光管路接口上设置有管路固定装置。本发明的一种用于制造局部干区以进行水下扫描式激光增材制造的装置,通过滑动挡板实现激光熔覆头和排水装置的运动分离,解决传统随动式排水装置无法对已加工区域进行隔水保护的问题。

    一种自润滑轴承及其制备方法

    公开(公告)号:CN107460475B

    公开(公告)日:2019-04-09

    申请号:CN201710547274.6

    申请日:2017-07-06

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种自润滑轴承及其制备方法,该自润滑轴承是以含铬合金钢为基体,基体工作表面为石墨烯/氟化钙/陶瓷自润滑涂层,所述涂层包括:30‑50%镍包氧化铝,20‑40%镍包氮化硅,5‑8%氧化铝包石墨烯,5‑8%氧化铝包氟化钙,20‑30%碳化钛,0.5‑2%镍,各粉料的重量百分比之和为100%。该自润滑涂层通过将石墨烯和氟化钙粉末添加至陶瓷混合粉末中,采用激光同步送粉方式在基体材料表面熔覆制成。该方法制备的自润滑轴承,其金属基体与自润滑层之间具有较强的结合力,同时具有表面硬度高、耐磨性能好等特点。工作过程中,自润滑涂层能够在工作表面形成连续的固体润滑膜,从而实现轴承本身的自润滑功能。

    一种微米级粒子高通量分选的微流控器件及其制作方法

    公开(公告)号:CN102513169A

    公开(公告)日:2012-06-27

    申请号:CN201110407831.7

    申请日:2011-12-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种微米级粒子高通量分选的微流控器件及其制作方法,器件上分选基片和功能基片顺序堆垛,样品入口和主分选流道连通,分岔流道的端部分别与分选出口、样品出口和主分选流道连通,每层分选基片的样品出口与下一层分选基片的样品入口堆叠封接。制作时对每层分选基片上的各个微流道通过微加工技术制成;在每层分选基片上打出的通孔作为粒子的入口;通过对准标记和键合技术实现分选基片的堆垛;键合后的分选基片上打出通孔作为粒子的出口;将功能基片和封装后的多层分选基片键合封装。本发明的微流道结构通过提高注入样品的流速,突破传统微流控芯片中低雷诺数的观念,利用微流体惯性效应来实现微米级生物粒子的高通量、连续流尺寸分选。

    一种模拟预测血流中血细胞流变行为的方法

    公开(公告)号:CN115146514A

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202210913036.3

    申请日:2022-07-31

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 吴意豪 孙东科

    Abstract: 本发明公开了一种预测与控制血管中血细胞迁移、堆积和变形等流变行为的方法,该方法利用相场模型描述血细胞、血管壁和血管中血栓斑块等物质的动力学行为,将描述细胞的相场方法与描述流体运动的格子玻尔兹曼方法相耦合,利用本时刻的细胞信息迭代求解细胞的下一个时刻的状态,实现血细胞流变行为的演化求解。该发明计算效率高,能实现对Y型分叉血管、血栓、粥样硬化等多种情况下血管中血细胞进行迁移、形变的预测,可以量化地描述血细胞的变形程度,能模拟预测不同形状尺寸、力学性质的细胞行为,克服了血细胞流变实验中难以定量测量、难以精准控制变量的局限性,为心血管疾病的预防和治疗提供研究方案。

    一种预估与控制液滴悬浮与驻留的方法

    公开(公告)号:CN113569450A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110801761.7

    申请日:2021-07-15

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 秦楚晋 孙东科

    Abstract: 本发明公开一种预估与控制液滴悬浮与驻留的方法,通过将超声波非线性声场与两相流场耦合,利用有限差分方法及格子玻尔兹曼方法将控制方程离散化并,根据输入的超声波声源参数、液滴参数及体积大小计算得到声场与液滴材料的相互影响规律,获得液滴材料的悬浮位置与形态信息。相比于传统的简化估算方法和实验尝试方法,本发明利用计算机模拟方法可以以更低成本获得更准确的液体材料在超声声场中的悬浮位置和悬浮形态,且该方法结合了两相流和非线性声场计算模型,在模拟的过程中可以预测液滴在声场中的密度分布变化、形态变化细节,而这些细节通过实验手段是难以观察到的。

    一种梯度自润滑轴承及其制备方法

    公开(公告)号:CN110373623B

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN201910511245.3

    申请日:2019-06-13

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种梯度自润滑轴承及其制备方法。该轴承基体材料为轴承钢,基体表面依次有硬质合金层、氧化铝陶瓷层、氮化硅陶瓷层、立方氮化硼层组成的梯度涂层,该梯度涂层具有自润滑功效。所述梯度涂层采用等离子体喷涂方法制备。该轴承综合了轴承钢、硬质合金、氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、立方氮化硼及梯度涂层的优点,碳纳米管(CNTs)和氮化硼纳米管(BNNTs)的加入提高了涂层硬度、耐磨性及韧性;轴承整体既具有良好的韧性,又具有非常高的硬度和耐磨性能。工作过程中,温度较低时,石墨烯能够起到润滑效果,高温时PbO、Mo和TiB2会发生原位反应,生成具有润滑效应的PbMoO4、TiO2和B2O3,从而能够减小轴承摩擦磨损,提高轴承寿命。

    Mo-Se-Ta+TiAlTaN软硬复合涂层刀具及其制备方法

    公开(公告)号:CN107829068B

    公开(公告)日:2020-02-18

    申请号:CN201711082887.3

    申请日:2017-11-07

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种Mo‑Se‑Ta+TiAlTaN软硬复合涂层刀具及其制备方法,该涂层刀具包括刀具基体材料,基体材料为高速钢或硬质合金,由刀具基体到表面涂层依次为Ti+TiN过渡层、TiAlTaN硬涂层、Zr过渡层和Mo‑Se‑Ta软涂层。该涂层刀具的制备方法采用多弧离子镀+中频磁控溅射方式,包括沉积Ti+TiN过渡层、沉积TiAlTaN硬涂层、沉积Zr过渡层和沉积Mo‑Se‑Ta软涂层的步骤。本发明的涂层刀具既具有较高的硬度,又具有良好的润滑性能和低的摩擦系数,同时具有良好的热稳定性、抗氧化性、耐腐蚀性和抗磨损能力;具有广阔的应用前景;制备方法简单、易操作。

    一种梯度自润滑轴承及其制备方法

    公开(公告)号:CN110373623A

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201910511245.3

    申请日:2019-06-13

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种梯度自润滑轴承及其制备方法。该轴承基体材料为轴承钢,基体表面依次有硬质合金层、氧化铝陶瓷层、氮化硅陶瓷层、立方氮化硼层组成的梯度涂层,该梯度涂层具有自润滑功效。所述梯度涂层采用等离子体喷涂方法制备。该轴承综合了轴承钢、硬质合金、氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、立方氮化硼及梯度涂层的优点,碳纳米管(CNTs)和氮化硼纳米管(BNNTs)的加入提高了涂层硬度、耐磨性及韧性;轴承整体既具有良好的韧性,又具有非常高的硬度和耐磨性能。工作过程中,温度较低时,石墨烯能够起到润滑效果,高温时PbO、Mo和TiB2会发生原位反应,生成具有润滑效应的PbMoO4、TiO2和B2O3,从而能够减小轴承摩擦磨损,提高轴承寿命。

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