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金属增材制造过程仿真及基于深度学习的残余应力与变形预测

申报人:孙宇昕 申报日期:2024-05-23

基本情况

第三期校企专项大学生创新实践计划
金属增材制造过程仿真及基于深度学习的残余应力与变形预测
校企专项
工学
机械类
创新类
机械与动力工程学院
孙宇昕
指导教师
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2023-2025 国家重点研发计划课题“高原复杂环境高机动轮足仿生机器人-多模态轮足仿生机器人运动机理与行走系统设计”,主持
2022-2024 国家重点研发计划子课题“工业机器人减速器状态监测传感器关键技术-基于多源传感信息、融合的减速器状态监测方法研究”,主持
2021-2023 国家自然基金青年项目“机器人铣削颤振的在线辨识及解耦抑制方法与系统研究”,主持
2018-2020 上海首批“超级博士后”激励计划“面向多移动操作机器人协同操作的分布式感知方法研究”,主持
2019-2022 国家自然联合基金重点项目“多移动操作机器人协同操作与控制方法与技术研究”,参加
2019-2022 科技部新一代人工智能重大项目“地外探测无人系统自主智能精准感知与操控”,参加
2017-2021 国家自然基金面上项目“非结构化环境三维精密装配的机器人手眼协调方法与应用”,参加
2013-2017 科技部973计划-课题“高品质复杂零件加工的智能执行单元构建与控制”,参加

指导老师在加工过程状态监测与主动控制方面有相关研究经验,合作企业及企业指导老师在金属3D打印方面有良好的研究基础。 本项目拥有多台金属3D打印机和多台高性能服务器,可提供完备的实验设备和运算资源。团队为学生提供充足的经费支持与资源匹配,支撑学生完成相关科研成果产出,例如撰写论文,申请专利。因此,本项目具备了充足的技术基础和支持条件,可以高效地进行实践和开发工作。

金属增材制造是增材制造技术中发展最为迅速的分支,现已广泛运用于航空航天、能源动力等领域,发展相关的数值模拟技术对深入理解其复杂物理过程与优化工艺参数具有重要的学术及工程意义。

现阶段金属增材制造技术在构件成形精度和力学性能等方面仍存在不足,单纯依靠试验测试技术开展增材制造过程中的微观尺度观测,存在着稳定性/可重复性差、分辨率/可观测区域受限等不足,近年来,仿真技术的发展为金属增材制造复杂物理过程的深入理解和工艺条件优化提供了有力工具。

金属增材制造过程仿真具有多物理场耦合、工艺参数多、瞬时变化复杂等特点,导致仿真难度大、速度慢、精度低。项目拟基于Abaqus软件,通过采用Python进行二次开发,实现金属增材制造的过程仿真,并优化工艺参数,预期误差小于15%;通过对于仿真结果的提取分析,并基于深度学习方法,实现残余应力与变形的预测。

选题成员

0

指导教师

序号 教师姓名 电子邮箱 所属学院
1 孙宇昕 登录状态下查看 机械与动力工程学院 第一指导教师

选题附件

结束