基于数字微喷的金属粉末三维打印实现方法研究 被引量：4

1

作者 高宇 杨建飞 +5 位作者 邱鑫 程继红 郭爱琴 杨继全 王浩亮 刘训 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2017年第3期1-6,共6页

金属三维打印能够实现复杂功能零件直接制造与净近成型,具有广阔的应用前景和重要的研究价值.在高精度金属三维打印领域目前以选择性激光烧结(SLS)工艺为主,但由于选择性激光烧结工艺的设备成本高、模型成型时间长、金属粉末材料选择范... 金属三维打印能够实现复杂功能零件直接制造与净近成型,具有广阔的应用前景和重要的研究价值.在高精度金属三维打印领域目前以选择性激光烧结(SLS)工艺为主,但由于选择性激光烧结工艺的设备成本高、模型成型时间长、金属粉末材料选择范围窄等原因,限制了其应用范围.本文提出一种"基于数字微喷与UV光固化相结合的金属粉末三维打印"实现方法,开发出一套完整的硬件平台与软件系统,并进行了相关的实验,验证了工艺的可行性和开发系统的可靠性.该方法为金属三维打印提供了新的实现方法,具有较高的研究价值和意义. 展开更多

关键词 金属粉末三维打印 数字微喷 三维喷墨打印 UV光固化

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生物三维打印机硬件控制系统研究

2

作者 徐泽玮 李宗安 +2 位作者 朱莉娅 戴鑫 杨继全 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2018年第4期65-71,共7页

提出了一种生物三维打印机硬件控制方法,并基于ATmega2560芯片实现了生物三维打印机的控制.研究了打印原理及成型工艺,采用Altium Designer软件绘制了控制系统的硬件电路,包括控制电路的主控单元、运动控制单元、喷头控制单元、加热控... 提出了一种生物三维打印机硬件控制方法,并基于ATmega2560芯片实现了生物三维打印机的控制.研究了打印原理及成型工艺,采用Altium Designer软件绘制了控制系统的硬件电路,包括控制电路的主控单元、运动控制单元、喷头控制单元、加热控制单元、限位开关控制单元、USB数据传输单元等,绘制PCB板并完成硬件电路的焊接及调试工作,提高了生物三维打印精度. 展开更多

关键词 三维生物打印 成型工艺 硬件控制系统

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基于同步改性浸渍的碳纤维增强树脂复合材料三维打印工艺研究

3

作者 朱小刚 刘正武 +4 位作者 乔凤斌 韩宁达 程军 杨继全 李宗安 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2019年第1期45-50,共6页

克服现有三维打印工艺的缺陷,对连续碳纤维增强树脂基(CFRP)构件的三维打印过程进行建模仿真.通过分析胶液表面张力,研究了碳纤维与树脂的耦合机理,提出一种纤维表面改性方法,设计了基于同步改性浸渍的连续CFRP构件的三维打印工艺,经实... 克服现有三维打印工艺的缺陷,对连续碳纤维增强树脂基(CFRP)构件的三维打印过程进行建模仿真.通过分析胶液表面张力,研究了碳纤维与树脂的耦合机理,提出一种纤维表面改性方法,设计了基于同步改性浸渍的连续CFRP构件的三维打印工艺,经实验验证了该打印工艺的可靠性和优越性. 展开更多

关键词 连续纤维增强树脂 三维打印 同步改性 路径规划

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多材料三维打印技术发展与应用

4

作者 吴静雯 杨继全 +1 位作者 程继红 虞家春 《机械设计与制造工程》 2015年第12期1-4,共4页

简单介绍了多材料三维打印技术发展现状,重点总结和介绍了多材料三维打印技术在消费文化、工业制造、生物医疗和建筑领域的发展与应用现状,并指出其面临的挑战。最后对多材料三维打印技术发展趋势予以展望。

关键词 多材料 三维打印 发展 应用

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3D打印在软骨组织损伤修复中的应用进展 被引量：5

5

作者 吕超凡 朱莉娅 +2 位作者 李客楼 李宗安 杨继全 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2017年第1期12-17,共6页

近年来,由于机械性创伤或骨病等原因造成的软骨损伤已成为一种普遍疾病,严重威胁着人类的健康.目前临床可行的治疗方案大多是从表面上愈合损伤,并不能促进细胞增殖分化并形成具有生物活性和力学特性的透明软骨组织.本文就软骨损伤修复... 近年来,由于机械性创伤或骨病等原因造成的软骨损伤已成为一种普遍疾病,严重威胁着人类的健康.目前临床可行的治疗方案大多是从表面上愈合损伤,并不能促进细胞增殖分化并形成具有生物活性和力学特性的透明软骨组织.本文就软骨损伤修复的研究进展,分别介绍了3D打印在软骨组织工程中的应用进展、软骨组织三维建模方法以及软骨组织快速成型方法.3D打印技术在软骨组织工程方面研究的不断进步,将会为人类健康事业的发展做出贡献. 展开更多

关键词 3D打印 软骨修复 组织工程 三维建模 快速成型

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3D打印技术在医学领域的应用与展望 被引量：36

6

作者 姜杰 朱莉娅 +1 位作者 杨建飞 杨继全 《机械设计与制造工程》 2014年第11期5-9,共5页

首先简单介绍了自生物制造概念提出以来,3D打印技术在医学领域的应用已取得的进展;然后总结和重点介绍了3D打印技术在构建医学模型、人工骨骼,制造生物器官、牙齿、可控释放药物以及整形美容等方面的应用;最后对3D打印技术在医学领域的... 首先简单介绍了自生物制造概念提出以来,3D打印技术在医学领域的应用已取得的进展;然后总结和重点介绍了3D打印技术在构建医学模型、人工骨骼,制造生物器官、牙齿、可控释放药物以及整形美容等方面的应用;最后对3D打印技术在医学领域的发展趋势进行了预测。 展开更多

关键词 3D打印 生物制造 医学应用

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3D打印产业及技术发展趋势概述 被引量：21

7

作者 徐荣健 李宗安 +2 位作者 朱莉娅 李客楼 杨继全 《机械设计与制造工程》 2016年第3期11-16,共6页

首先分析了国内外3D打印产业的规模及其产业分布,然后通过简介当前3D打印技术的发展趋势,并结合产业现状着重分析了低成本激光烧结、光固化快速成形、印制电子以及混合加工等新兴技术,指出3D打印技术具有广阔的应用前景。

关键词 3D打印 新兴技术 产业规模 发展趋势

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三维点云配准约束条件综述 被引量：2

8

作者 李准 潘幸子 +1 位作者 孙水发 李娜 《微型机与应用》 2016年第23期12-14,17,共4页

点云配准是通过匹配具有重叠部分的数据集,将不同坐标下的三维数据集变换到同一坐标系下,得到旋转变换矩阵和平移向量。通过各种约束条件,建立适当的模型。刚性配准在变换过程中不会发生形变,而非刚性配准需要考虑形变等问题。刚性配准... 点云配准是通过匹配具有重叠部分的数据集,将不同坐标下的三维数据集变换到同一坐标系下,得到旋转变换矩阵和平移向量。通过各种约束条件,建立适当的模型。刚性配准在变换过程中不会发生形变,而非刚性配准需要考虑形变等问题。刚性配准和非刚性配准在约束条件上有所不同,文章从特征、显著性、正则化等约束条件,对刚性和非刚性配准约束条件进行了研究讨论。 展开更多

关键词 配准 刚性 非刚性 形变 约束

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生物陶瓷3D打印技术研究进展 被引量：6

9

作者 司云强 李宗安 +4 位作者 朱莉娅 吕超凡 王俊杰 李客楼 杨继全 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2017年第1期1-11,共11页

本文概述了生物陶瓷3D打印领域的技术研究进展,阐述了生物陶瓷的分类和特点,以及3D打印技术同传统加工工艺相比所具有的优势,综述了国内外专家在成型材料、性能优化和骨建模及成型技术方面所做出的研究,并对其应用和发展前景做了总结.

关键词 生物陶瓷 医疗领域 个性化需求 3D打印技术

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血管组织三维模型重建及力学特征分析 被引量：2

10

作者 徐泽玮 朱莉娅 +3 位作者 李宗安 唐文来 何昱煜 杨继全 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2019年第20期3158-3163,共6页

背景:血管移植是治疗心血管疾病的主要方法,自体或异体血管存在来源有限、免疫排斥反应、无生长能力等问题,基于3D打印与组织工程技术的人工血管构建为解决上述问题提供了新思路。目的:以MC算法为核心,对血管组织的CT医疗影像数据进行... 背景:血管移植是治疗心血管疾病的主要方法,自体或异体血管存在来源有限、免疫排斥反应、无生长能力等问题,基于3D打印与组织工程技术的人工血管构建为解决上述问题提供了新思路。目的:以MC算法为核心,对血管组织的CT医疗影像数据进行三维模型重建,并对重建模型进行有限元分析。方法:首先通过Mimics软件对人体血管组织的医学影像进行有效提取,完成血管组织的三维重建和优化处理,设计4种壁厚与外直径不等的人工血管组织模型(宽薄型:外直径10 mm,壁厚1.7 mm;宽厚型:外直径10 mm,壁厚2.0 mm;窄薄型:外直径8 mm,壁厚1.7 mm;窄厚型:外直径8 mm,壁厚2.0 mm),然后利用有限元软件分析4组血管组织的受力情况,得出适合用于植入的人工血管模型。结果与结论:(1)在施加相同拉力时,窄薄型组位移变化最大,宽薄型组其次,宽厚型组位移最小;(2)在施加同等径向压力时,宽薄型组位移变化最大,窄厚型组位移最小,宽厚型组位移略小于窄薄型组;(3)结果显示,"宽厚型"结构具备更强的抗压及抗拉能力,适合作为人工血管植入。 展开更多

关键词 心血管疾病 血管组织 三维模型重建 有限元分析 3D打印 血管移植 人工血管

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多材料生物3D打印设备气压控制系统设计 被引量：6

11

作者 崔濛 汤浩 +1 位作者 杨帅 施建平 《南京师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期23-28,共6页

为满足多材料生物3D打印一体成型的应用需求,需对多路材料喷射挤压系统进行精确的气体驱动.基于此,本研究设计并制作了一种基于比例调节阀的气压控制系统.系统通过触摸屏进行气压设定,利用单片机对设定值进行处理并传输给比例调节阀进... 为满足多材料生物3D打印一体成型的应用需求,需对多路材料喷射挤压系统进行精确的气体驱动.基于此,本研究设计并制作了一种基于比例调节阀的气压控制系统.系统通过触摸屏进行气压设定,利用单片机对设定值进行处理并传输给比例调节阀进行气压调节,再利用气压传感器采集模块进行数据采集,并通过串口屏进行实时气压显示.该系统通过设计相关处理电路,编写数据处理算法,可实现对工作状态下喷头气压的精确调节和监控.测试表明,所设计的多路气压采集系统,既可满足多材料生物3D打印系统的气压监控要求,同时也可为相关实验平台或控制设备提供良好的显示接口解决方案. 展开更多

关键词 单片机 比例调节阀 3D打印 串口触摸屏

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机器人3D打印技术的应用进展 被引量：7

12

作者 戴鑫 冯春梅 +3 位作者 徐泽玮 黄无云 何昱煜 施建平 《机械设计与制造工程》 2020年第6期17-22,共6页

3D打印技术出现在20世纪90年代中期,是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术。首先简单介绍了工业机器人领域的3D打印技术,并从打印精度、使用材料、打印层厚等方面对比分析了几种常见的3D打印技术中最适合与机器人结合应用的技术;然... 3D打印技术出现在20世纪90年代中期,是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术。首先简单介绍了工业机器人领域的3D打印技术,并从打印精度、使用材料、打印层厚等方面对比分析了几种常见的3D打印技术中最适合与机器人结合应用的技术;然后重点介绍了机器人结合3D打印技术在建筑、金属、生物3个增材制造领域的应用进展。 展开更多

关键词 3D打印技术 机器人技术 金属3D打印 生物3D打印 建筑3D打印

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3D打印软体机器人及其传感器 被引量：3

13

作者 王广华 冯迪 +1 位作者 唐文来 杨继全 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2020年第3期57-64,共8页

软体机器人主要是由柔性材料制成,它模仿了软体生物如章鱼、蛇、蠕虫等.由于软体机器人能够任意改变自身的形状与尺寸,其在医疗、野外勘探、物品抓持等方面具有广泛的应用前景.3D打印作为一种新兴的制造方法,其与软体机器人的结合近年... 软体机器人主要是由柔性材料制成,它模仿了软体生物如章鱼、蛇、蠕虫等.由于软体机器人能够任意改变自身的形状与尺寸,其在医疗、野外勘探、物品抓持等方面具有广泛的应用前景.3D打印作为一种新兴的制造方法,其与软体机器人的结合近年来发展迅速.首先,介绍典型的3D打印技术及其在软体机器人主体结构制造方面的应用.然后,讨论软体机器人各类传感器的3D打印研究近况.最后,总结现有技术的不足之处并探讨该领域的未来发展方向. 展开更多

关键词 3D打印 软体机器人 智能材料 柔性传感器

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纤维增强树脂复合材料3D打印流场分析与仿真

14

作者 黄无云 程军 +4 位作者 刘益剑 杨继全 朱小刚 刘正武 乔凤斌 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期54-58,62,共6页

以纤维増强树脂基复合材料为研究对象,该材料由碳纤维和聚乳酸高分子材料复合而成利用ANSYS CFX软件模块,对复合材料的流体状态和压力场进行了数值仿真,探究了以熔融沉积(FDM)3D打印工艺制备纤维增强复合材料的流动特性和打印机理.首先... 以纤维増强树脂基复合材料为研究对象,该材料由碳纤维和聚乳酸高分子材料复合而成利用ANSYS CFX软件模块,对复合材料的流体状态和压力场进行了数值仿真,探究了以熔融沉积(FDM)3D打印工艺制备纤维增强复合材料的流动特性和打印机理.首先,结合纤维増强复合材料的流动和受力规律,建立了打印流道及复合材料的三维模型;其次,描述了用于数值仿真复合材料的参数,得到了纤维增强树脂复合材料熔融成型时内部流场状态和界面压力分布,并进行了分析讨论;最后,通过实验验证了3D打印用于纤维增强树脂复合材料成型制造的可行性。研究结果为纤维增强树脂基复合材料的3D打印应用提供了必要的仿真与实验基础。 展开更多

关键词 纤维增强树脂复合材料 3D打印 流场 数值仿真 ANSYS CFX

原文传递

基于时域射线追踪算法的电场波形特性研究

15

作者 王泽典 顾剑锋 +3 位作者 段璐琦 毛仲虎 张陈旭 唐万春 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2024年第2期28-33,共6页

利用时域射线追踪算法,构建出简化开关柜模型并模拟局部放电,仿真分析局放电磁波到达不同检测点的时域特性.由于多径传播,最短路径与其它路径存在到达时间差,通过叠加时间差相近路径的波形幅值,分析检测点时域波形混叠的原因,对比不同... 利用时域射线追踪算法,构建出简化开关柜模型并模拟局部放电,仿真分析局放电磁波到达不同检测点的时域特性.由于多径传播,最短路径与其它路径存在到达时间差,通过叠加时间差相近路径的波形幅值,分析检测点时域波形混叠的原因,对比不同检测点的时域接收波形,分析波形畸变的原因.研究结果为开关柜内局部放电的电磁波传播规律提供新方法,为后续优化超高频检测天线的安装摆放提供参考依据. 展开更多

关键词 局放检测 射线追踪算法 时域特性 时间差 波形混叠

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高保真度超高频局放检测天线研究

16

作者 毛仲虎 顾剑锋 +3 位作者 张陈旭 王泽典 段璐琦 唐万春 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2024年第1期40-44,共5页

设计了一款用于超高频局放检测的超宽带椭圆缝隙天线.该天线具有时域保真度高、尺寸较小、馈电简单等特点.测试结果表明,天线在300~1500 MHz频段内的回波损耗低于-10 dB,平均等效高度15.7 mm,满足局放检测天线的指标要求.通过CST Microw... 设计了一款用于超高频局放检测的超宽带椭圆缝隙天线.该天线具有时域保真度高、尺寸较小、馈电简单等特点.测试结果表明,天线在300~1500 MHz频段内的回波损耗低于-10 dB,平均等效高度15.7 mm,满足局放检测天线的指标要求.通过CST Microwave Studio软件对其时域波形保真度进行仿真计算分析,对局放检测时天线的摆放方向提供参考.结果表明,椭圆缝隙天线在一些角度上的保真度超过0.9,能较好地还原局部放电波形,同时天线较小的尺寸也能更好地适应局部放电现场检测. 展开更多

关键词 超宽带天线 局部放电检测 超高频 时域保真度

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电动汽车用IPMSM直接转矩控制系统效率优化 被引量：18

17

作者 邱鑫 黄文新 +1 位作者 卜飞飞 杨建飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期42-48,共7页

为提升电动汽车续航里程,提出一种车用内置式永磁同步电动机(IPMSM)直接转矩控制系统的在线效率优化方法。首先分析IPMSM的铜损和铁损,并将控制器损耗归入铜损,以全面考虑IPMSM驱动系统的电磁损耗。同时推导了铜损和总电磁损耗随定子磁... 为提升电动汽车续航里程,提出一种车用内置式永磁同步电动机(IPMSM)直接转矩控制系统的在线效率优化方法。首先分析IPMSM的铜损和铁损,并将控制器损耗归入铜损,以全面考虑IPMSM驱动系统的电磁损耗。同时推导了铜损和总电磁损耗随定子磁链变化规律,并在此基础上,得到一种适用于电动汽车频繁变速运行的分区式效率优化方法。该方法利用离散化思想,根据转速和转矩将电动机运行范围分为不同区间,并在各自区间内单独作寻优搜索。所述方法对寻优算法依赖性小,实验结果验证了该在线效率优化方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电动机 直接转矩控制 效率优化 电动汽车

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两相导通BLDCM DTC电压空间矢量分析 被引量：11

18

作者 杨建飞 胡育文 +3 位作者 刘建 邱鑫 郭勇 窦一平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期95-104,共10页

两相导通无刷直流电机直接转矩控制(BLDCM DTC)系统中电压空间矢量的正确定义和选择直接影响电机的控制性能。提出了适用于两相导通无刷直流电机中的电压空间矢量(包括正矢量、反矢量、零矢量)定义方法,并指出由于电感电流的连续性以及... 两相导通无刷直流电机直接转矩控制(BLDCM DTC)系统中电压空间矢量的正确定义和选择直接影响电机的控制性能。提出了适用于两相导通无刷直流电机中的电压空间矢量(包括正矢量、反矢量、零矢量)定义方法,并指出由于电感电流的连续性以及续流二极管的存在,开关管全关条件下作用在电机上的电压空间矢量并非零矢量,而是前一时刻所选择的正矢量对应的反矢量。在一套无刷直流电机DTC实验平台上进行了对比实验分析,得到了正矢量、反矢量、零矢量对电磁转矩变化的影响规律,实验结果验证了理论分析的正确性,并由此提出了一种两相导通BLDCM DTC系统的实用设计方法。 展开更多

关键词 无刷直流电机 直接转矩控制 电压空间矢量 电磁转矩

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泰勒级数准则函数鲁棒性点云配准算法 被引量：7

19

作者 李准 潘幸子 +3 位作者 董方敏 李娜 杨继全 孙水发 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期784-790,共7页

为减小离群点对点云配准精确度的影响,避免点云配准迭代计算过程中陷入局部最小值,基于鲁棒性准则函数点云配准框架提出泰勒级数准则函数鲁棒性点云配准算法.该方法分为泰勒级数准则函数的提出和配准初始值的确定2个方面.泰勒级数准则... 为减小离群点对点云配准精确度的影响,避免点云配准迭代计算过程中陷入局部最小值,基于鲁棒性准则函数点云配准框架提出泰勒级数准则函数鲁棒性点云配准算法.该方法分为泰勒级数准则函数的提出和配准初始值的确定2个方面.泰勒级数准则函数中,考虑各准则函数限制离群点影响来提高配准精确度的内因,对权值递减速率较合理的Cauchy准则函数进行泰勒级数展开,构造泰勒级数准则函数解决离群值问题;配准初始值的确定中,通过计算待匹配点云数据集的重心,根据重心信息确定平移向量,解决局部最小值问题.数值实验结果表明,泰勒级数准则函数配准误差较最小二乘法、Huber、Tukey和Cauchy准则函数更小,在配准精度上有了较大的提高,并且误差值稳定收敛;引入插值算法对点云数据进行处理,对后续的配准精度有一定的改善. 展开更多

关键词 点云配准 泰勒级数 准则函数 离群点

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变尺度点云配准算法 被引量：6

20

作者 孙水发 李准 +3 位作者 夏坤 施云飞 杨继全 董方敏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2465-2474,共10页

针对三维点云配准中点云尺度不一致导致配准精确度不高的问题,提出基于几何重心和质心距离比不变性的多尺度点云配准算法。对点云进行滤波处理;通过点云数据重心与质心建立点云数据之间的尺度比例计算模型;根据配准误差与尺度真值函数关... 针对三维点云配准中点云尺度不一致导致配准精确度不高的问题,提出基于几何重心和质心距离比不变性的多尺度点云配准算法。对点云进行滤波处理;通过点云数据重心与质心建立点云数据之间的尺度比例计算模型;根据配准误差与尺度真值函数关系,对尺度因子进行逐步细化,结合ICP算法进行配准。针对点云数据中不同的情况进行了对比实验,结果表明:在无噪声情况下,实验点云数据配准误差数量级为10^(–12)~10^(–15);在有噪声情况下,实验点云数据配准误差数量级为10^(–4)。 展开更多

关键词 多尺度 配准 重心 质心 噪声

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