基于有限元理论的等效轻量化结构分析方法

    公开(公告)号:CN113139313A

    公开(公告)日:2021-07-20

    申请号:CN202110450605.0

    申请日:2021-04-25

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于有限元理论的等效轻量化结构分析方法,该方法基于有限元理论中的基本方程进行轻量化结构设计得到基于应力匹配的三维多孔结构,然后通过验证与三维多孔结构对应的等效实体分析结果与三维多孔结构的仿真结果之间的差别,验证了两者之间误差较小,而对于节约计算资源方面得到了很大的提高;因此通过采用等效实体分析结果近似代替三维多孔结构分析结构,能够快速地预测轻量化后的结构,极大的降低计算资源,提高了计算效率。

    基于有限元理论的等效轻量化结构分析方法

    公开(公告)号:CN113139313B

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202110450605.0

    申请日:2021-04-25

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于有限元理论的等效轻量化结构分析方法,该方法基于有限元理论中的基本方程进行轻量化结构设计得到基于应力匹配的三维多孔结构,然后通过验证与三维多孔结构对应的等效实体分析结果与三维多孔结构的仿真结果之间的差别,验证了两者之间误差较小,而对于节约计算资源方面得到了很大的提高;因此通过采用等效实体分析结果近似代替三维多孔结构分析结构,能够快速地预测轻量化后的结构,极大的降低计算资源,提高了计算效率。

    基于COMSOL预测选区激光熔化过程中层间热应力分布的方法

    公开(公告)号:CN113343521B

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202110584593.0

    申请日:2021-05-27

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本申请提供一种基于COMSOL预测选区激光熔化过程中层间热应力分布的方法,所述方法包括如下步骤:S1:基于COMSOL构建三维固体传热和结构力学瞬态模型;S2:确定仿真过程中的参数;S3:确定待熔化的粉末的材料属性;S4:确定移动高斯热源参数;S5:构建粉床的几何模型;S6:实现选区激光熔化的逐层制造;S7:网格划分并计算节点温度;S8:根据步骤S7的结果预测层间热应力分布和残余热应力分布。本方法通过移动的高斯热源模,模拟加工过程中的激光热源效果,并利用均匀的材质粉床来代替粉末床;此外,利用结构力学模块模拟随着热源移动时,该层产生的热应力以及制件变形情况,模拟选区激光熔化技术逐层制造的过程,实现多层间热应力、残余热应力的预测。

    基于COMSOL预测金属粉末融化/凝固熔池分布的方法

    公开(公告)号:CN113436691A

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN202110583618.5

    申请日:2021-05-27

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本申请提供一种基于COMSOL预测金属粉末融化/凝固熔池分布的方法,所述方法包括如下步骤:S1:基于COMSOL构建三维固体传热和两相流水平集瞬态模型;S2:确定仿真过程中的参数;S3:确定待熔化的粉末的材料属性;S4:确定移动高斯热源参数;S5:构建粉床的几何模型并确定粉床的几何模型的初始条件、边界热源条件和确定两相流水平集节点下的边界条件;S6:对粉床的几何模型进行网格划分并确定;S7:根据步骤S6的结果预测熔池分布。本方法基于COMSOL软件,利用两相流‑水平集的方法耦合流体传热进行流体动力学仿真对激光选区融化过程进行了复现,具有保真性,能实时预测熔池分布。

    基于COMSOL预测选区激光熔化过程中层间热应力分布的方法

    公开(公告)号:CN113343521A

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202110584593.0

    申请日:2021-05-27

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本申请提供一种基于COMSOL预测选区激光熔化过程中层间热应力分布的方法,所述方法包括如下步骤:S1:基于COMSOL构建三维固体传热和结构力学瞬态模型;S2:确定仿真过程中的参数;S3:确定待熔化的粉末的材料属性;S4:确定移动高斯热源参数;S5:构建粉床的几何模型;S6:实现选区激光熔化的逐层制造;S7:网格划分并计算节点温度;S8:根据步骤S7的结果预测层间热应力分布和残余热应力分布。本方法通过移动的高斯热源模,模拟加工过程中的激光热源效果,并利用均匀的材质粉床来代替粉末床;此外,利用结构力学模块模拟随着热源移动时,该层产生的热应力以及制件变形情况,模拟选区激光熔化技术逐层制造的过程,实现多层间热应力、残余热应力的预测。

    基于COMSOL的粉床构建方法

    公开(公告)号:CN113282976A

    公开(公告)日:2021-08-20

    申请号:CN202110486564.0

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本申请提供一种基于COMSOL的粉床构建方法,所述方法包括:S1:提取粉末坐标,所述粉末坐标包括x向空间坐标、y向空间坐标、z向空间坐标和粉末半径R;S2:根据粉末坐标,建立粉床的几何模型;S3:遍历步骤S2中建立的几何模型,确定几何模型中各个坐标点的域,所述域包括金属域、空气域和基板平面。本申请的建模方法可以完全规避几何建模形成的网格剖分问题,并且可以使用均匀的结构化网格对于模型进行剖分,以此减少数值收敛动荡,提高收敛性,提高计算精度;此外,表面张力对于SLM(请补充SLM对应的中文名称)过程中影响很显著,利用结构化网格对于表面张力的表征效果更优于非结构化自由四面体网格,对于物理现象复现效果更加具有真实性。

    多孔结构建模方法
    8.
    发明公开

    公开(公告)号:CN111696211A

    公开(公告)日:2020-09-22

    申请号:CN202010539511.6

    申请日:2020-06-14

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种多孔结构建模方法,该方法包括步骤:S1:设定所述多孔结构特征;S2:根据多孔结构的截面上的线条变化,选取特征截面;S3:采用数值处理法得到各个所述特征截面的点的坐标,再对各个特征截面的点进行插值,然后获取各个特征截面的拟合曲线;S4:采用三维建模法根据各个截面的拟合曲线将生成生封闭连续的曲面;S5:将所述曲面进行填充,得到实体。本发明通过从多孔结构的特征截面上选取点,再根据选取的点得到拟合曲线,然后根据拟合曲线得到各个截面的曲面结构,最后通过对曲面进行填充得到实体,该建模方法具有通用性强,可以通过控制多孔结构方程的参数,实现多种多孔结构的实体建模。

    医用骨头植入物钻头
    9.
    发明公开

    公开(公告)号:CN111407358A

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN202010231616.5

    申请日:2020-03-27

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种医用骨头植入物钻头,包括钻杆、连接于钻杆头部的主钻头、连接于钻杆头部并围绕主钻头的若干个副钻头以及连接于钻杆上的驱动组件,所述副钻头尾部转动配合于钻杆上以使得副钻头头部可向靠近或远离主钻头方向摆动,所述驱动组件用于驱动副钻杆向靠近主钻头侧摆动,所述主钻头头部超出副钻头头部。本发明的钻头在钻孔初期采用主钻头定位,待副钻头到达皮质骨表面时,利用多个副钻头与皮质骨接触形成完全定位,并避免打滑现象,有效提高钻头的定位精度,大大减少了由于钻头滑动对非手术区组织或骨头的损伤,并避免由于打滑引起的皮下组织的出血问题,通过副钻头对骨屑的围抱,利于骨屑的取出。

    医用骨头植入物钻头
    10.
    发明授权

    公开(公告)号:CN111407358B

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202010231616.5

    申请日:2020-03-27

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种医用骨头植入物钻头,包括钻杆、连接于钻杆头部的主钻头、连接于钻杆头部并围绕主钻头的若干个副钻头以及连接于钻杆上的驱动组件,所述副钻头尾部转动配合于钻杆上以使得副钻头头部可向靠近或远离主钻头方向摆动,所述驱动组件用于驱动副钻杆向靠近主钻头侧摆动,所述主钻头头部超出副钻头头部。本发明的钻头在钻孔初期采用主钻头定位,待副钻头到达皮质骨表面时,利用多个副钻头与皮质骨接触形成完全定位,并避免打滑现象,有效提高钻头的定位精度,大大减少了由于钻头滑动对非手术区组织或骨头的损伤,并避免由于打滑引起的皮下组织的出血问题,通过副钻头对骨屑的围抱,利于骨屑的取出。

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