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安全头盔热塑性“复材结构一体化”成形/型与结构优化
1
作者
韩成祥
张向奎
+1 位作者
刘蕊
胡平
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第10期3661-3670,共10页
为了提高产品性能并满足轻量化的设计理念,提出一种基于热塑性树脂连续纤维铺层的“复材结构一体化”快速成形/型与轻量化结构优化方法。并以安全头盔外壳为载体,较详细地阐述该方法在以热塑性树脂为基体的玻璃纤维复合材料的快速成形/...
为了提高产品性能并满足轻量化的设计理念,提出一种基于热塑性树脂连续纤维铺层的“复材结构一体化”快速成形/型与轻量化结构优化方法。并以安全头盔外壳为载体,较详细地阐述该方法在以热塑性树脂为基体的玻璃纤维复合材料的快速成形/型以及服役过程中的优化效果和优势。通过采用材料优化和拓扑结构优化相结合的方法,将模压成型和注塑成型两大工艺无缝集成,实现头盔的轻量化制造。结果表明:相比常规的注塑工艺头盔,在刚度保持相同的前提下,使用热塑性连续玻璃纤维复合材料和拓扑优化结构的头盔外壳的重量下降6%,减薄率达到29.7%。材料优化和拓扑优化为整体头盔的设计提供了更多自由度,增加了佩戴舒适度的优化空间。
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关键词
热塑性连续纤维
复
合
材
料
拓扑优化
“复材结构一体化”成形/型
安全头盔
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职称材料
基于激光增材制造技术的航天运载器上面级舱体结构一体化设计与成形方法
被引量：
3
2
作者
王婧超
谭指
+2 位作者
刘彬
郭岳
田建东
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期60-62,共3页
为将激光增材制造(LAM)技术更加广泛的应用于航天运载器结构设计与成形,基于激光选区熔化(SLM)现有成形能力,实现了航天运载器上面级舱体结构一体化设计。具体建立无连接件的整舱一体化模型,成形缩比一体化舱体产品,并通过静力试验验证...
为将激光增材制造(LAM)技术更加广泛的应用于航天运载器结构设计与成形,基于激光选区熔化(SLM)现有成形能力,实现了航天运载器上面级舱体结构一体化设计。具体建立无连接件的整舱一体化模型,成形缩比一体化舱体产品,并通过静力试验验证了基于激光增材制造技术的一体化设计与成形方法的可行性,从而对其在航空航天领域推广应用的技术途径进行探索。
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关键词
激光增
材
制造
上面级舱体
结构
一体化
设计
成形
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职称材料
基于增材制造的新型战机结构创新
被引量：
10
3
作者
吴斌
王向明
+1 位作者
玄明昊
王福雨
《航空材料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1-12,共12页
基于传统制造技术的"经典"结构质量大、疲劳薄弱部位多,难以满足未来战机的研制需求。基于增材制造技术特征优势开发的创新结构(三维承载整体结构、仿生构型结构、梯度金属结构、微桁架点阵结构)突破传统结构的束缚,具有轻量...
基于传统制造技术的"经典"结构质量大、疲劳薄弱部位多,难以满足未来战机的研制需求。基于增材制造技术特征优势开发的创新结构(三维承载整体结构、仿生构型结构、梯度金属结构、微桁架点阵结构)突破传统结构的束缚,具有轻量化、长寿命、低成本等特征,可大幅度提升机体平台品质,为未来新型战机研制提供有效的技术途径。本文以燃油管接头、环形散热器、三维框梁整体结构为例,阐述增材新型结构设计制造一体化开发全过程;对比原传统制造方案,可取得大幅度减重、成品率提升、疲劳薄弱部位减少等显著效益。此外,还探讨了光纤传感、建筑工程结构等跨领域技术对战机结构创新的借鉴意义。
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关键词
战机
结构
构
型
创新
增
材
制造
设计制造
一体化
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职称材料
题名
安全头盔热塑性“复材结构一体化”成形/型与结构优化
1
作者
韩成祥
张向奎
刘蕊
胡平
机构
大连理工大学汽车工程学院
大连理工大学人工智能学院
中车工业研究院有限公司
出处
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第10期3661-3670,共10页
基金
国家重点研发计划资助项目(2020YFB1709402,2021YFB3300603)
国家自然科学基金资助项目(11872017)。
文摘
为了提高产品性能并满足轻量化的设计理念,提出一种基于热塑性树脂连续纤维铺层的“复材结构一体化”快速成形/型与轻量化结构优化方法。并以安全头盔外壳为载体,较详细地阐述该方法在以热塑性树脂为基体的玻璃纤维复合材料的快速成形/型以及服役过程中的优化效果和优势。通过采用材料优化和拓扑结构优化相结合的方法,将模压成型和注塑成型两大工艺无缝集成,实现头盔的轻量化制造。结果表明:相比常规的注塑工艺头盔,在刚度保持相同的前提下,使用热塑性连续玻璃纤维复合材料和拓扑优化结构的头盔外壳的重量下降6%,减薄率达到29.7%。材料优化和拓扑优化为整体头盔的设计提供了更多自由度,增加了佩戴舒适度的优化空间。
关键词
热塑性连续纤维
复
合
材
料
拓扑优化
“复材结构一体化”成形/型
安全头盔
Keywords
thermoplastic continuous fiber composites
topological optimization
“composite structure integration”forming
safety helmet
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
基于激光增材制造技术的航天运载器上面级舱体结构一体化设计与成形方法
被引量：
3
2
作者
王婧超
谭指
刘彬
郭岳
田建东
机构
北京宇航系统工程研究所
出处
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期60-62,共3页
基金
863计划(2015AA042501)
文摘
为将激光增材制造(LAM)技术更加广泛的应用于航天运载器结构设计与成形,基于激光选区熔化(SLM)现有成形能力,实现了航天运载器上面级舱体结构一体化设计。具体建立无连接件的整舱一体化模型,成形缩比一体化舱体产品,并通过静力试验验证了基于激光增材制造技术的一体化设计与成形方法的可行性,从而对其在航空航天领域推广应用的技术途径进行探索。
关键词
激光增
材
制造
上面级舱体
结构
一体化
设计
成形
Keywords
Laser additive manufacturing
Upper-stage cabin structure
Design and forming integration method
分类号
V421.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于增材制造的新型战机结构创新
被引量：
10
3
作者
吴斌
王向明
玄明昊
王福雨
机构
清华大学航天航空学院
沈阳飞机设计研究所结构部
出处
《航空材料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1-12,共12页
文摘
基于传统制造技术的"经典"结构质量大、疲劳薄弱部位多,难以满足未来战机的研制需求。基于增材制造技术特征优势开发的创新结构(三维承载整体结构、仿生构型结构、梯度金属结构、微桁架点阵结构)突破传统结构的束缚,具有轻量化、长寿命、低成本等特征,可大幅度提升机体平台品质,为未来新型战机研制提供有效的技术途径。本文以燃油管接头、环形散热器、三维框梁整体结构为例,阐述增材新型结构设计制造一体化开发全过程;对比原传统制造方案,可取得大幅度减重、成品率提升、疲劳薄弱部位减少等显著效益。此外,还探讨了光纤传感、建筑工程结构等跨领域技术对战机结构创新的借鉴意义。
关键词
战机
结构
构
型
创新
增
材
制造
设计制造
一体化
Keywords
fighter structure
configuration innovation
additive manufacturing
design and manufacturing integration
分类号
V271.4 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
安全头盔热塑性“复材结构一体化”成形/型与结构优化
韩成祥
张向奎
刘蕊
胡平
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于激光增材制造技术的航天运载器上面级舱体结构一体化设计与成形方法
王婧超
谭指
刘彬
郭岳
田建东
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2018
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于增材制造的新型战机结构创新
吴斌
王向明
玄明昊
王福雨
《航空材料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
10
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职称材料
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