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大尺寸焊接结构件高效建模方法
由于大尺寸焊接结构尺寸较大、结构复杂，所以其有限元建模过程难度较大，利用计算机编程技术对整个建模过程进行参数化设计，将复杂的结构转化为典型的简单结构，使得整个有限元仿真过程更加简单、效率更高。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
由于大尺寸焊接结构尺寸较大、结构复杂，所以其有限元建模过程难度较大，利用计算机编程技术对整个建模过程进行参数化设计，将复杂的结构转化为典型的简单结构，使得整个有限元仿真过程更加简单、效率更高；同时有限元分析对网格模型的要求高，需要在保证计算精度的前提下保证计算效率，使用网格过渡技术，保证热源影响大的区域使用精细的网格，热源影响小的区域使用较粗的网格，从而达到相同网格条件下更精确地计算结果与更高的计算效率。例如《大型复材工装焊接工艺研究》项目，针对大型复合材料结构件Invar合金模具手工电弧焊焊接工艺进行研究，采用高效建模的手段对研究对象进行模拟分析，降低时间与材料等方面的成本。采用实验与仿真并行，理论分析、实验研究、仿真分析相结合的技术路线开展 Invar 合金试板件手工焊接工艺参数探索。
三、创新点及主要技术指标
创新点：参数化建模，缩短建模周期；采用非均匀过渡性网格以控制计算量，在保证计算精度的前 提下压缩计算量，采用多 CPU 并行计算以提高计算效率。
技术指标：建模效率提高 30%，计算效率提高 30%。
四、知识产权及获奖
论文10余篇，其中典型示例如下：
Modeling and simulation of the columnar-to-equiaxed transition during laser melting deposition of Invar alloy
Stochastic Modeling Columnar Dendritic Grain Growth in the Weld Pool of Al-Cu alloy
专利：
基于精准能量分配的激光-电弧复合加工的能量分配系数模型的构建方法
一种焊接过程气孔形成与演变的二维计算机模拟方法
南京航空航天大学
2022-08-12
一种用于示范焊接角度的教具
技术成熟度：技术突破
本发明具有结构合理简单、生产成本低、调节方便的优点。教师示范时，首先将磁力底座吸附在焊接试件上，然后，通过焊条角度上下调节机构调节焊条的上下空间位置。在调焊条角度左右调节机构，使焊条上下左右角度调整到位，最后固定焊条。
焊接教学焊条角度示范器包括三部分：
1.磁力底座；
2.焊条角度上下调节机构；
3.焊条角度左右调节机构；
4焊条夹持机构。
避免传统焊接示范讲解时教师赤手拿焊条时的不规范，角度不准确的缺点。学生能更直观的观察焊条的空间位置，了解焊条角度和焊缝成形的关系。本装置具有稳定性、可靠性、经济性及安全性。
吉林铁道职业技术学院
2025-05-19
密排焊道错位焊接控制变形的方法
长征五号氢氧发动机喷管延伸段由300多根变截面薄壁方管螺旋缠绕排布焊接而成，焊缝长度超过1700米。手工焊接存在的焊接质量稳定性差、生产效率低的问题难以保证运载火箭密集发射、高可靠性提出的精细化高效焊接需求。
哈工大材料学院陈彦宾教授研究团队开展了近10年的技术攻关，基于焊接结构力学理论，提出了密排焊道错位焊接控制变形的方法，有效地解决超薄异形管焊接变形的难题；采用三条纹结构光识别技术，突破了带羊角焊缝识别、大曲率轨迹的跟踪瓶颈；开发出了九轴联动机器人自动化集成技术及装备，实现了过程参数及工艺装备的精密控制。团队先后研制出具有国际先进水平的机器人自动化焊接装备，提供多台设备完成了生产车间的技术升级和改造，实现了氢氧发动机管束式喷管延伸段的自动化生产，生产周期缩短一半以上。
哈尔滨工业大学
2021-04-11
八大行星运行仪
青华科教仪器有限公司
2021-08-23
八爪鱼创新教育云平台建设
产品详细介绍
八爪鱼创新教育云平台，这是一个集教、学、评、管四大应用于一体的云平台，在学校开展创客教育、STEAM教育中，不仅可以为教学活动提供有效支撑，同时也能帮助学校或教育局提升管理效率。
云平台介绍
学校版云平台的应用面向于学校平台管理员、教师和学生，主要用于课前备课、课中授课、在线学习、能力评测、以及数据统计分析。
学校版云平台由三部分组成：八爪鱼星级助教教学软件、八爪鱼乐学童伴学习软件、八爪鱼创新教育综合管理系统。
八爪鱼星级助教教学软件
八爪鱼星级助教教学软件的用户对象为教师，功能分为课前备课、课堂教学、学情分析、开课准备、课程建设五大功能模块。应用覆盖课前、课中、课后三大教学场景。
里面包含了课前备课、课堂教学、学情分析、开课准备、课程建设里面包含了课前备课、课堂教学、学情分析、开课准备、课程建设。
八爪鱼乐学童伴学习软件
八爪鱼乐学童伴学习软件的用户对象为学生，分为我的课程和成长记录两个功能模块。学生可以在平台上在线学习课程内容，完成课程活动任务卡，查看个人成长档案以及课程个人能力报告。
八爪鱼创新教育综合管理系统
八爪鱼创新教育综合管理系统的用户对象为学校平台管理员，功能分为用户管理、数据、分析、课程管理三大功能模块。主要管理教师与学生账号，管理课程开课与课程建设，查看统计数据。
广州八爪鱼教育科技有限公司
2021-08-23
八大行星球体模型
产品详细介绍我公司研制成功内打灯光八大行星（九大行星），表面图文为印刷图文，图文精细，内打灯光可以真实模拟星球在太空中的真实状态。每个产品有一个安吊钩，可以吊挂在室内的屋顶天花板上面。是现代教师，幼儿园，小学，中学教室的必备产品。八大行星产品获得国家教育部教学仪器研究所和美国NASA专业认证。目前，八大行星产品已经开始装备学校天文体验馆，天文科技馆等。 八大行星
深圳市普天文科技有限公司
2021-08-23
中国科协办公厅关于举办2023世界机器人大会的通知
由北京市人民政府、工业和信息化部、中国科协共同主办的2023世界机器人大会将于8月16日至22日在北人亦创国际会展中心举行，大会组委会诚邀有关方面代表与会。
中国科协
2023-08-09
医影智能XR眼镜
医影智能XR眼镜，这款集长续航、轻量化、易携带、AI识别等特性于一体的专业级教学设备，正以三大核心功能重塑医学影像教育生态。
1.医学影像设备可视化
无需实体拆解，医影智能XR眼镜即可实现医学影像设备从整机到内部结构动态呈现，DR平板探测器、CT扫描、MRI成像技术等内容，通过虚拟现实呈现成像流程，设备原理要点一目了然，重建教学内容可视化，实现“所见即所学”。
2.医学影像中心场景漫游
突破空间与场景壁垒，可沉浸式体验影像中心各科室的环境布局，深度感知科室文化；支持全流程模拟操作，可完整演练患者接待、体位摆放、设备参数调试、检查执行等核心环节，为影像中心科室规划优化、新人岗前标准化培训提供专业高效的实操支撑。
3.AI 智能识别
教材识别：精准识别医学影像教材中的图文内容，即时生成3D模型、流程动画及专业讲解。将静态文字转化为立体教学资源，大幅提升课程学习与知识传播效率。
部件识别：快速识别医学影像实体部件，同步生成部件参数、成像原理、维护注意事项等内容并实时讲解，解决现场学习时资料查询繁琐的痛点。
医影智能
2026-04-16
一种多轴数控机床的无背隙双伺服交叉轴回转台
本发明公开了一种多轴数控机床的无背隙双伺服交叉轴回转台， 包括 B 轴固定支撑座、B 轴回转系统和 C 轴回转系统，B 轴回转系统 包括旋转轴 B、B 轴旋转基座和 B 轴减速电机，B 轴减速电机固定安 装在B轴旋转基座上且其通过B轴滚轮圆弧齿条机构驱动B轴旋转基 座绕旋转轴 B 的轴线旋转；C 轴回转系统包括旋转轴 C、C 轴旋转基 座和 C 轴减速电机，C 轴减速电机固定安装在 B 轴旋转基座上且其通 过 C 轴滚轮圆弧齿条机构驱动 C 轴旋转基座绕旋转轴 C 的轴线旋转。 本发明可以很好地应用
华中科技大学
2021-01-12
七轴数控落地式专用镗床
该项目是由天津职业技术师范大学和天津天新机床制造有限公司共同开发，主要用于工程机械铲斗制造过程专用机床。 特色和创新之处： 1）综合应用机械、电气、流体传动等控制技术，设计制造了七轴数控落地式专用镗床，实现了针对不同型号铲斗转轴孔的高精度镗加工。 2）二次开发了七轴联动的数控系统，实现了3主轴和4控制轴的联动。 3）设计了六气缸定位夹紧和柔性自动找正辅助定位装置，实现快速定位，提高了加工精度及生产效率。 取得的成效： 该机床完全适应于多品种多型号工程机械铲斗的自动安装、定位与夹紧及铲斗转轴孔高效高精度的镗加工。该研究成果的应用，每年为使用企业增加利润1000万元以上。2.科研团队情况： 研发团队由闫文教授为总工，天津天新机床制造有限公司为研发生产基地，联合大连机床厂与济南第一机床厂等多家机床公司退休工程师成立研发团队，专门从事专用、大型机床的研发、设计与制造，目前已经为国内多家企业研发并制造大型专用机床若干台，并已投入作用。
天津职业技术师范大学
2021-04-10