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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
大尺寸金属点阵夹层结构先进制造技术
随着工业化程度的不断发展，节能减排政策的不断落实，人们对结构的轻量化和高效化需求越来越大。金属点阵夹层板，作为一种研究较为成熟并且力学性能优秀的结构，能有效提高舰船甲板、侧壁板，海洋风电平台以及石化设备高空平台的轻质、耐腐蚀、抗爆、吸能、承载一体化的需求。但是，目前面板与芯子的主要连接方式为胶粘或点焊，界面强度存在很大隐患使得金属点阵夹层结构的比刚度、比强度优势难以发挥。
南京工业大学
2021-01-12
一种用于提取半导体纳米结构特征尺寸的方法
本发明公开了一种用于提取半导体纳米结构特征尺寸的方法，包括待提取参数取值范围的划分，子光谱数据库的建立，支持向量机分类器训练光谱的生成，支持向量机分类器的生成、测量光谱的映射和在子光谱数据库中进行的最相似光谱搜索。与现有方法相比，本发明方法通过额外增加一个可以离线进行的支持向量机分类器训练环节，实现了将测量光谱映射到一个小范围的子数据库中。与在整个大数据库中进行最相似光谱检索相比，在子数据库中展开的检索所消耗的时间大大减少。并且，通过增加每个分类器中包含的类数，可以得到更小的子数据库，从而进一步加速参数的提取。该方法实现了参数的提取速度可预期与可控。
华中科技大学
2021-04-11
一种纳米级尺寸结构测量方法及装置
本发明公开了一种纳米级尺寸结构测量方法及装置，可以同时测量纳米级尺寸结构宽度、深度、侧墙角等参数。本发明方法步骤如下：将白光光束经滤光、起偏后垂直投射到包含纳米级尺寸结构的样件表面；采集样件表面反射信号，计算得到纳米级尺寸结构显微成像图；将测量离焦扫描成像分布图与理论离焦扫描成像分布图进行匹配，提取得到待测纳米级尺寸结构的几何参数值。本发明所提供的纳米级尺寸结构测量装置，能为纳米制造技术如传统光刻和纳米压印等基于图形转移的批量化制造技术中所涉及的各种典型纳米级尺寸结构，如孤立线条阵列结构、密集型线条
华中科技大学
2021-04-14
一种改进的基于支持向量机的纳米结构特征尺寸提取方法
本发明公开了一种改进的基于支持向量机的半导体纳米结构特征尺寸提取方法，步骤为：确定每一个待提取参数的取值范围，生成子光谱数据库；利用训练光谱和支持向量机训练网络进行支持向量机训练；对每一个待提取参数利用训练光谱重复训练多个支持向量机，每一个支持向量机的训练终止条件均不相同；利用多个支持向量机，对测量光谱进行映射；找出所有支持向量机映射结果中出现次数最高的一个，视为最有可能出现的取值区间；建立子光谱数据库，找出其中与测量光谱最为相似的仿真光谱，即认为是待测结构的参数值。本发明可以实现特征线宽、高度、侧
华中科技大学
2021-04-14
大尺寸触摸查询机，大尺寸一体机
产品详细介绍大尺寸触摸查询机是传统触摸屏广告机的革命性升级转变，外型科技、时尚、美观、软件功能丰富。单机版主要应用于金融、地产、展会、社会公益服务、餐饮娱乐、商场超市及大中型企业的形像与产品展示和宣传。网络版主要应用于大型连锁机构的产品展示、品牌形象宣传及总部与分店、与终端客户之间的信息沟通及互动服务。也可以集成手写功能，成为电子白板通过先进的多媒体制作工具，将文字，图像，动画、高清晰视频，音频，电子文件，信息等多媒体资料生动地一体地展现给公众，能给观众最大的视觉冲击和前所未有的触摸感觉。
北京柏尚博程信息技术有限公司
2021-08-23
大尺寸蓝宝石单晶
蓝宝石单晶作为一种优良的透波材料，在紫外、可见光、红外波段、微波都具有良好的透波率，可以满足多模式复合制导（如电视等）的要求；同时蓝宝石单晶具有优良的机械性能、化学稳定性和耐高温性能高，强度高、硬度大、可在2000℃的恶劣环境下工作。由于蓝宝石电绝缘、透明、易导热、硬度高，在民用领域得到广泛应用，作为集成电路的衬底材料，替代了高价氮化硅衬底而被广泛用于超高速微电子电路；是发光二极管（LED）衬底的首选材料，采用蓝宝石衬底材料制成的发光二极管，其光源无灯丝、工作电压低，使用寿命可达5万到10万小时，
哈尔滨工业大学
2021-04-14
大尺寸高承载复合材料-金属组合多级智能化结构的设计与制造
以目前航空航天、陆海空等军种的军事装备上主承载结构的轻量化为主要研发目的，通过高性能材料组合、多尺度优化以及智能化控制等来实现结构轻量化、提升军事装备作站效能的目的。同时研发的轻量化结构可以用于新能源汽车、工程机械以及空间结构上，从而实现汽车与机械的节能减排、桥梁与建筑的更大跨越能力等。针对上述情况，做了如下研究：研究复合材料与金属组合的多级智能化结构的多尺度设计方法，解决复合材料与复合材料之间以及复合材料与金属之间高效连接技术，研发高性价比的复合材料构件，研究适
南京工业大学
2021-01-12
超大尺寸单晶铜箔库制备
在超大尺寸单晶金属箔库的制备领域再次取得重要进展，研究团队创造性提出晶体表界面调控的“变异和遗传”生长机制，在国际上首次实现种类最全、尺寸最大的高指数晶面单晶铜箔库的制造。 发现氧化物衬底释放的游离氧可以把石墨烯单晶畴的生长速率提高150倍（Nature Nanotech
南方科技大学
2021-04-14
轻质高强全焊结构泡沫铝合金夹复合芯板
结构材料轻量化是目前国民经济、国家重大需求的重大挑战，材料结构功能一体是新材料的重要发展方向。
轻质高强泡沫铝合金复合夹芯板以超轻质的泡沫铝合金为芯层，与铝合金面板实现冶金结合，具有比重小，高刚度，高阻尼减振，高能量吸收的特点，同时实现与阻燃、电磁屏蔽功能兼容性，在先进交通、航空航天领域具有广泛的应用前景。通过可调控的芯层泡沫铝合金孔结构，复合夹芯板的实现了同等质量钢板6倍的高刚度，同时比重仅与水接近，该成果已经应用于我国重要装备制造。
北京科技大学
2025-05-21