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[发明专利]深地井下的3D打印砌体墙及其制备方法和应用-CN202310191888.0在审
发明人： 张道博;冯鹏;赵嘉成;肖水晶 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： E04B2/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种深地井下的3D打印砌体墙及其制备方法和应用，该3D打印砌体墙包括：砌块单元；第一粘结材料，第一粘结材料用于粘接相邻砌块单元，以便形成砌体墙；增强层，增强层设置在砌体墙的至少一个外侧面，以便实现对砌体墙的加固；第二粘结材料，第二粘结材料用于粘接砌体墙和增强层；粘结层，粘结层设置在至少一个增强层的远离砌体墙的一侧。由此，显著提高了砌块单元之间的连接强度，显著提高了砌体墙的抗压性能和抗拉性能，进而满足了深地井下的日常使用需求，也能够提供极端荷载情况的安全保障。另外，采用小型打印机制备砌块单元，通过拼接砌块单元形成砌体墙，有利于在深地井下进行打印和移动操作，极大提升了工作效率。
井下打印砌体墙及其制备方法应用

[发明专利]一种适用于月面环境的低能耗的模拟月壤固化成型装置及方法-CN202111316085.0有效
发明人：左洋;祁俊峰;刘民英;冯鹏;张正浩;张道博;庞勇;王哲;陈怡;蒋疆;孙书;柳建;李敬洋;张建超;陈材;巩维艳 -专利权人：北京卫星制造厂有限公司
申请日： 2021-11-08 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B29C64/153 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于月面环境的低能耗的模拟月壤固化成型装置及方法，装置包括光路模块、试验平台、筛粉器、铺粉器、可升降底座，冷却装置；所述的试验平台上方为粉床，粉床上设置聚光熔融区域，该区域通过可升降底座调节与粉床之间的高度差；所述铺粉器内用于盛装所述的模拟月壤原材料；该原材料经筛粉器过滤，并经由安装在筛粉器前端的铺粉喷嘴将原材料均匀铺在所述的聚光熔融区域；所述太阳光光源矩阵用于模拟月面上的太阳光；所述光路模块用于将太阳光光源矩阵发出的平行光束进行汇聚，并改变汇聚光束的传播方向使其聚焦在所述的聚光熔融区域；所述冷却装置用于对熔融后的月壤原材料硬化后进行冷却。
一种适用于环境能耗模拟固化成型装置方法

[发明专利]3D打印模板复合材料增强无筋带肋楼板单元-CN202310121649.8在审
发明人：冯鹏;张道博;杨少博 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-02-02 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： E04B5/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种3D打印模板复合材料增强无筋带肋楼板单元。该3D打印模板复合材料增强无筋带肋楼板单元包括楼板模板、楼板主体和受拉加固层，所述楼板模板为3D打印模板，所述楼板模板的下侧设有凹腔；所述楼板主体现浇于所述凹腔中；所述受拉加固层包括第一粘结混凝土层、加固增强FRP材料层和第二粘结混凝土层，所述加固增强FRP材料层粘结于所述第一粘结混凝土层和所述第二粘结混凝土层之间，所述第一粘结混凝土层粘结于所述楼板模板和所述楼板主体的下侧面上。本发明可以针对建筑实际受力情况进行定制化差异化设计，力学性能优异。
打印模板复合材料增强无筋带肋楼板单元

[发明专利]采用钢筋套筒连接提高抗冲击和抗震性能的混凝土结构-CN202310158516.8在审
发明人：冯鹏;肖水晶;张道博 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： E04B1/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用钢筋套筒连接提高抗冲击和抗震性能的混凝土结构。该混凝土结构包括钢筋套筒连接，钢筋套筒连接布置在钢筋混凝土结构的塑性铰位置处；钢筋套筒连接包括套筒，套筒的两端分别被轴向连通的第一轴向孔和第二轴向孔贯通，第二轴向孔与第一轴向孔之间形成挡肩；端盖固定在套筒的另一端上；第一钢筋和第二钢筋的端部分别设有第一挡部和第二挡部，第一钢筋和第二钢筋端端对接同轴设置，第一钢筋穿过第一轴向孔且第一挡部抵挡在挡肩上，第二挡部位于第二轴向孔中；碟簧组件设置在第二轴向孔中且套设在第二钢筋上，碟簧组件的两端分别与第二挡部和端盖抵接。本发明利于形成“强柱弱梁”的破坏模式，具有高抗冲击性能和高抗震性能。
采用钢筋套筒连接提高冲击抗震性能混凝土结构

[发明专利]适用于月面硬化的微波烧结自动化设备-CN202111268700.5有效
发明人：冯鹏;张道博;张少杰;包查润;左洋 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-10-29 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： E02D3/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于月面硬化的微波烧结自动化设备，包括微波烧结装置、机械臂装置和总控制器；所述微波烧结装置用于对月壤或月壤混合物进行微波烧结，实现月面的场地硬化；所述机械臂装置用于控制所述微波烧结装置的任意空间移动；所述总控制器用于用户和所述适用于月面硬化的微波烧结自动化设备之间的信息交互，以控制所述机械臂装置运行移动和所述微波烧结装置的运行，实现月面无人建造。本发明能利用月面原位资源对月壤或月壤混合物烧结硬化，成型好，效率高，能大幅地降低地外建设的运输成本。
适用于硬化微波烧结自动化设备

[发明专利]一种适用于模拟月壤激光烧结成型方法及装置-CN202010682521.5有效
发明人：左洋;祁俊峰;谢玉萍;张道博;王哲;陈怡;聂中原;王震;李敬洋;李笑;陈材;巩维艳;张建超 -专利权人：北京卫星制造厂有限公司
申请日： 2020-07-15 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： B28B1/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于模拟月壤激光烧结成型方法及装置，方法步骤：将筛选后的模拟月壤材料干燥处理；调试激光器并将激光器对焦基板；设置工艺参数：激光功率设置为600‑700W，扫描速度设置为550‑650mm/min，扫描间距为1.5‑2.5mm，层厚为0.2‑0.4mm，转速设置为0.8‑1.2r/min，激光打印头流量20‑40g/min；将试验箱维持正压环境并净化；将干燥处理后的模拟月壤材料输入到所述的基板上，同时开启激光器按照上述工艺参数按照预设轨迹逐层沉积，实现模拟月壤的激光烧结熔融成型。
一种适用于模拟激光烧结成型方法装置

[发明专利]月球基地建造用月壤袋结构-CN202111274603.7在审
发明人：冯鹏;包查润;张道博;张少杰;左洋 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-10-29 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： E04B1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种月球基地建造用月壤袋结构，包括月壤土、月壤袋袋体和外围连接组件，所述月壤土为采集自月球表面的纯原位资源或为对所述纯原位资源进行预处理以获得更高承载能力的预处理原位资源；所述月壤袋袋体用于装填所述月壤土，以形成月壤袋构件；所述外围连接组件用于当采用多个所述月壤袋构件建造月球基地时连接相邻的所述月壤袋构件。本发明施工工序简单，建造能耗低，原位资源利用率高，适用范围广泛，适用于月球基地及月面构筑物建造。
月球基地建造用月壤袋结构

[实用新型]记忆合金纤维增强3D打印混凝土层间性能的装置-CN202120808269.8有效
发明人：林红威;张道博;翟佳琪 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-04-20 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： E04G21/02 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种记忆合金纤维增强3D打印混凝土层间性能的及装置，包括：纤维喷头、混凝土3D打印机和加热装置；混凝土3D打印机用于打印混凝土；纤维喷头用于喷射预张拉后的记忆合金纤维；在混凝土挤出后并且完全硬化前，将记忆合金纤维以一定角度喷射入混凝土并贯穿两个相邻打印层；当整个混凝土结构打印完成，利用加热装置对整个混凝土结构中的记忆合金纤维加热至预定温度，然后自然冷却至室温。本实用新型解决了3D打印混凝土层间薄弱难题，使3D打印混凝土的力学性能得到了显著的提升，对于促进3D打印混凝土在实际工程中的应用具有重要意义。
记忆合金纤维增强打印混凝土性能装置

[发明专利]一种月基着陆平台及其建造方法-CN202110944143.8在审
发明人：左洋;祁俊峰;冯鹏;刘民英;刘昌龙;张道博;王哲;陈怡;孙书;马宁;李敬洋;张建超;陈材;巩维艳 -专利权人：北京卫星制造厂有限公司
申请日： 2021-08-17 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： B64G4/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种月基着陆平台及其建造方法，特别涉及一种应用于航天器在月球上进行着陆时所使用的平台及其建造方法，属于月球深空探测技术领域。本发明实现航空航天领域颗粒小、质量轻、比表面积大、多组分的模拟月壤类材料的微波烧结成型，满足航天器着陆平台的成型精度和致密度要求，为后续月球基地建设和持久运行提供技术基础，具有良好的经济效益和社会效益。
一种着陆平台及其建造方法

[实用新型]3D打印装配式箱型结构-CN202120247668.1有效
发明人：冯鹏;张道博;包查润;周培钊 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-01-28 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： E04B1/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种3D打印装配式箱型结构，包括楼板和墙板；墙板与楼板为3D打印一体成型的箱型模块；墙板上设有浇筑连接段；当多个箱型模块在水平方向上组合拼接布置时，多个相邻的箱型模块的墙板的浇筑连接段围成在上下方向上延伸的空腔，空腔作为现浇构件模板，用于现场浇筑。本实用新型的3D打印装配式箱型结构拼装效率高、结构简单、多个箱型模块间的连接强度高且降低了人工成本。
打印装配式结构

[实用新型]测试管件环向拉伸性能的试验夹具和试验装置-CN202120509511.1有效
发明人：冯鹏;李志远;张道博 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-03-10 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种测试管件环向拉伸性能的试验夹具和试验装置，试验夹具包括：承载台，承载台适于密封配合在管件的轴向一端；限位件，限位件包括限位管部，限位件适于设在管件的轴向另一端，限位管部位于限位件的邻近承载台的一端，且适于与管件密封配合；密封件，密封件密封配合在限位管部内，且适于与限位管部、管件和承载台之间共同限定出密闭腔室，密闭腔室内适于填充试验液体，密封件适于在加压设备的压力作用下朝向承载台移动。根据本实用新型的测试管件环向拉伸性能的试验夹具，通过承载台、管件、限位管部和密封件配合，将机械压力转化为液压用以测试管件环向拉伸性能，试验设备简单，试验数据精确可靠。
测试管件环拉伸性能试验夹具试验装置

[发明专利]记忆合金纤维增强3D打印混凝土层间性能的方法及装置-CN202110423757.1在审
发明人：林红威;张道博;翟佳琪 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-04-20 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： E04G21/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种记忆合金纤维增强3D打印混凝土层间性能的方法及装置，包括：S1取记忆合金纤维，并进行预拉伸；S2采用3D打印机打印混凝土结构；S3在混凝土挤出后并且完全硬化前，将预拉伸后的的记忆合金纤维以一定角度喷射入混凝土并贯穿层间界面；S4重复步骤S2‑S3，直至整个混凝土结构打印完成，最后对整个混凝土结构中的记忆合金纤维加热至预定温度，加热结束后自然冷却至室温。本方法解决了3D打印混凝土层间薄弱问题，在不影响混凝土3D打印的同时提高了打印混凝土结构的层间性能，可显著提升3D打印混凝土结构的力学性能。
记忆合金纤维增强打印混凝土性能方法装置

[实用新型]自供电的变形监测传输一体化装置-CN202022978697.3有效
发明人：冯鹏;李少华;张道博;罗惠平;谢崇峰;刘天桥;苏振华;苏李渊;张迪琛 -专利权人：清华大学;北京城建集团有限责任公司
申请日： 2020-12-10 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： G01B7/16 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种自供电的变形监测传输一体化装置，包括变形监测模块、数据无线传输模块、太阳能供电模块和外部支撑保护模块，变形监测模块用于对大型建筑结构进行健康监测，得到所需的变形监测数据；数据无线传输模块用于接收变形监测模块的变形监测数据，并将变形监测数据传输至指定服务器上；太阳能供电模块包括太阳能发电板和供电单元，太阳能发电板用于将太阳能转化成电能并输送给供电单元，供电单元用于向变形监测模块和数据无线传输模块供电；变形监测模块、数据无线传输模块和供电单元安装在外部支撑保护模块内。本实用新型扩大了使用场景，安装简单，不占用屋面空间，不对建筑的整体造型外观造成更多破坏，使用安全性高。
供电变形监测传输一体化装置

[实用新型]记忆合金增强3D打印混凝土结构-CN202021960842.9有效
发明人：林红威;张道博;冯鹏 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-09-09 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： E04B1/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种记忆合金增强3D打印混凝土结构，包括3D打印混凝土本体和记忆合金组件；3D打印混凝土本体采用3D逐层打印方式制成；记忆合金组件包括记忆合金箍筋和记忆合金棒，记忆合金箍筋位于3D打印混凝土本体的层间位置；记忆合金棒沿3D打印混凝土本体的纵向方向设置在3D打印混凝土本体中；记忆合金箍筋及记忆合金棒均呈收缩变形状态，为3D打印混凝土本体提供环向和纵向的预应力。本实用新型的记忆合金增强3D打印混凝土结构整体力学性能大大增强，延性性能和耗能能力高，能够保证建筑结构的安全可靠。
记忆合金增强打印混凝土结构

[发明专利]3D打印装配式箱型结构及其的连接方法-CN202110118825.3在审
发明人：冯鹏;张道博;包查润;周培钊 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-01-28 - 公布日： 2021-06-29 - 主分类号： E04B1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种3D打印装配式箱型结构及其的连接方法，其中，3D打印装配式箱型结构包括楼板和墙板；墙板与楼板为3D打印一体成型的箱型模块；墙板上设有浇筑连接段；当多个箱型模块在水平方向上组合拼接布置时，多个相邻的箱型模块的墙板的浇筑连接段围成在上下方向上延伸的空腔，空腔作为现浇构件模板，用于现场浇筑。本发明的3D打印装配式箱型结构拼装效率高、结构简单、多个箱型模块间的连接强度高且降低了人工成本。
打印装配式结构及其连接方法

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