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[发明专利]一种多维空间梯度孔型极小曲面骨植入体材料及其设计方法-CN202310099327.8在审
发明人：陈斐;卢晨曦;文聘;沈强;张玉峰 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-02-01 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： A61F2/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种多维空间梯度孔型极小曲面骨植入体材料及其设计方法，所述骨植入体材料在三维空间上具有孔隙率梯度变化的网格拓扑三周期极小曲面多孔结构。本发明提供的多维空间梯度孔型极小曲面骨植入体材料能够根据所需植入体的生物特性及孔隙率要求调节孔隙率分布，解决了传统骨修复难以实现高度定制化的梯度骨植入体以及应力遮挡问题，相较于传统的梯度多孔植入体，本发明能够在植入体材料中成型不同内孔形状和尺寸的网格结构阵列，区域化地改变多孔结构密度，能更有针对性地对修复骨组织进行弹性模量匹配，在压缩性能、吸能能力、生物匹配性、应力屏蔽方面更具优势。
一种多维空间梯度孔型极小曲面植入材料及其设计方法

[发明专利]一种基于并行运算的高效一阶摄动展开渐进均匀化方法-CN201811624392.3有效
发明人：梁祖麟;文聘 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-12-28 - 公布日： 2023-02-07 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种基于并行运算的高效一阶摄动展开渐进均匀化方法，包括：步骤1、根据实际材料结构域，确定随机变量来源及取值范围，建概率模型；步骤2、基于一阶摄动假设，在材料弹性本构柔度矩阵中引入第一步中所述的随机变量模型，基于OpenMP并行化计算方法，分解多相方法，生成多核并行运算求解器，并求逆得到刚度矩阵，将一阶项与零阶项分离；步骤3、基于第二步的求解结果，生成多相复合材料的整体宏观力学性能描述参数。
一种基于并行运算高效一阶摄动展开渐进均匀方法

[发明专利]一种基于石墨烯组装膜的柔性压电能量收集系统-CN202110920245.6在审
发明人：文聘;张华章;张颜锋;高昕;堵世宇;郑浩宇;何大平 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： H02N2/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于石墨烯组装膜的柔性压电能量收集系统，包括基于石墨烯组装膜的柔性压电能量收集器和压电能量收集电路；所述基于石墨烯组装膜的柔性压电能量收集器包括由宏观石墨烯膜和柔性压电膜交错堆叠设置构成的压电发电单元和柔性基底；所述压电能量收集电路包括整流电桥和储能元件。本发明所提供的基于石墨烯组装膜的柔性压电能量收集系统利用了石墨烯组装膜特有的高导电性和负泊松比效应，有利于获得高的能量采集效率；同时，该压电能量收集系统具有良好的柔性，能够在不同频率下长期稳定工作，适合于在可穿戴式电子设备中应用。
一种基于石墨组装柔性压电能量收集系统

[发明专利]一种由3D打印多孔结构随机缺陷的逆向预测方法-CN201711399124.1有效
发明人：文聘;叶红玲;刘东来;杨庆生 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-12-22 - 公布日： 2021-09-17 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供一种由3D打印多孔结构随机缺陷的逆向预测方法。主要包括以下步骤：(1)建立具有随机缺陷的多孔结构模型；(2)一阶摄动展开渐进均匀化的理论；(3)结构宏观压缩刚度可靠性分析的数值方法；(4)利用立体光刻技术制备实验待测样品；(5)对样品进行压缩实验，得到其压缩刚度。(6)由宏观刚度逆预测其缺陷。本发明对3D打印和增材制造领域结构的缺陷预测提供了有效的方法，解决了在不能对其内在缺陷进行实验探测的情况下对其进行参数分析的技术难题，大大节省了产品的开发周期。
一种打印多孔结构随机缺陷逆向预测方法

[发明专利]一种适用于涂层粒子复合材料考虑几何随机分布的鲁棒设计方法-CN201711399125.6有效
发明人：文聘;叶红玲;刘东来;杨庆生 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-12-22 - 公布日： 2021-08-06 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供一种适用于涂层粒子复合材料考虑几何随机分布的鲁棒设计方法，以确保复合材料在制造制备过程中的可靠性。主要步骤如下：(1)选取一个涂层材料的微观结构模型；(2)引入随机变量建立考虑几何随机分布的计算模型；(3)多尺度分析求得材料杨氏模量、剪切模量和强度指标，并采用响应面法进行参数敏感分析；(4)一种具体涂层粒子复合材料鲁棒设计的数值模拟。本发明为工程实际中涂层粒子复合材料的发展提供可靠理论基础，并可节省设计成本。
一种适用于涂层粒子复合材料考虑几何随机分布设计方法

[发明专利]基于宏观石墨烯膜负泊松比结构的柔性压电能量收集器-CN202011186323.6在审
发明人：何大平;张华章;文聘 -专利权人：武汉汉烯科技有限公司
申请日： 2020-10-30 - 公布日： 2021-03-19 - 主分类号： H02N2/18 文献下载
摘要：本发明涉及基于宏观石墨烯膜负泊松比结构的柔性压电能量收集器，包括宏观石墨烯膜和柔性压电材料，宏观石墨烯膜上均匀开设有多个细长通孔，宏观石墨烯膜和柔性压电材料交错堆叠设置。细长通孔包括水平通孔和竖直通孔，位于同一行的水平通孔位于同一条直线上且相邻通孔之间留有第一间隙，竖直通孔设置有若干列，位于同一列的竖直通孔位于同一条直线上且相邻通孔之间留有第二间隙，水平通孔位于第二间隙内。本发明通过在石墨烯膜上开孔，使得结构整体的表观泊松比和杨氏模量在很宽的范围内调节，表观泊松比可以最小可以接近理论极限值‑1，将这一基于宏观石墨烯膜的负泊松比结构应用于柔性压电能量收集器，可显著提升器件的电输出性能。
基于宏观石墨烯膜负泊松比结构柔性压电能量收集

[发明专利]随机分布复合材料弹性本构矩阵预测的统计的一阶摄动展开渐进均匀化方法-CN201711399072.8在审
发明人：文聘;叶红玲;刘东来;杨庆生 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-12-22 - 公布日： 2018-06-12 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开一种随机分布复合材料弹性本构矩阵的统计的一阶摄动展开渐进均匀化方法：(1)根据实际材料结构域，确定随机变量来源及取值范围，建概率模型；(2)材料弹性本构柔度矩阵基于一阶摄动假设，引入随机变量，并求逆得到刚度矩阵；(3)在宏观材料结构系统中截取微观代表单元子域，基于渐进展开法假设微观代表体积单元上泛函尺度效应关系，推导虚功原理方程，建立宏观弹性矩阵与代表体积单元材料域有限元方程之间等式关系；(4)求解宏观弹性矩阵的概率统计特征与代表体积单元材料域有限元方程的等式关系；(5)从宏观弹性矩阵中推导弹性工程常数的概率统计特征。
弹性矩阵体积单元渐进摄动一阶矩阵等式关系概率统计随机变量随机分布复合材料材料域均匀化推导宏观微观尺度效应关系材料弹性概率模型刚度矩阵工程常数宏观材料结构系统矩阵预测实际材料虚功原理结构域截取求解泛函求逆柔度子域统计引入

[发明专利]一种3D打印技术制造的多孔框架结构宏观弹性性能可靠性预测方法-CN201711399118.6在审
发明人：文聘;叶红玲;刘东来;杨庆生 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-12-22 - 公布日： 2018-05-15 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开一种3D打印技术制造的多孔框架结构宏观弹性性能可靠性预测方法，包含：(1)立方多孔框架结构设计步骤；(2)样品定制步骤；(3)用CT扫描仪分层扫描观察微观结构缺陷的步骤；(4)定量表征微观结构缺陷代表尺寸的步骤；(5)寻找缺陷代表尺寸统计分布规律的步骤；(6)寻找缺陷特征尺寸与打印方向、支撑类型关系的步骤；(7)建立随机数值模拟模型，进行宏观弹性性能及微观应力数值分析的步骤；(8)进行宏观压缩实验，对以上可靠性分析结果进行校验和修正。本发明适用于3D金属打印结构的微缺陷评价、质量等级认证，为利用现有3D打印技术提供一种数值模拟和实验结合的可靠性预测方法，缩短了金属3D打印可靠性验证周期，提高了工作效率，节省了生产时间。
一种打印技术制造多孔框架结构宏观弹性性能可靠性预测方法

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