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[发明专利]一种可实现温度场在线调控的粉末床熔融设备及方法-CN202210335716.1有效
发明人： 田小永;于双菲;钟琪;黄小康 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： B22F12/90 文献下载
摘要：一种可实现温度场在线调控的粉末床熔融设备及方法，包括布置在保温系统的上方的温度采集系统以及光路系统；光路系统包括提供能量源的激光器以及控制激光运动的三维动态聚焦扫描振镜，并通过保护窗口将激光照射在粉末床上从而进行粉末床熔融；温度采集系统包括红外热成像仪及其外部的水冷罩，通过水冷罩底部的保护窗口采集粉末床温度图像；红外热成像仪能够在线采集整个成形区域的热成像图，将热成像图中的温度数据以矩阵方式储存并传入计算机，计算每个像素点温度与目标温度值的偏差，把数字信号转换成电流信号，由调压模块控制改变预热灯管功率大小对粉末床温度实时调控；本发明对预热和烧结中的温度场进行在线控制，以提高PBF制件质量。
一种实现温度场在线调控粉末熔融设备方法

[发明专利]一种聚联苯醚高分子化合物及其制备方法和应用-CN202310342689.5在审
发明人：徐洪耀;袁志敏;黄显波;曹民;田小永;光善仪 -专利权人：东华大学;金发科技股份有限公司
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： C08G73/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种聚联苯醚高分子化合物及其制备方法和应用。本发明的聚联苯醚高分子化合物具有如式(Ⅰ)所示结构：其中，R为或n为32～48的整数。本发明的聚联苯醚高分子化合物不仅具有光致发光性能，同时还具备较佳的耐高温性能，且可溶于各类有机溶剂，使其兼具优异的加工性能。
一种联苯高分子化合物及其制备方法应用

[发明专利]基于人工智能的3D打印在线监测及闭环控制方法和系统-CN202310467141.3在审
发明人：薛嘉诚;吴玲玲;田小永;刘腾飞;池欣芸 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B29C64/393 文献下载
摘要：一种基于人工智能的3D打印过程监测及闭环控制方法和系统，选择基于计算机视觉与模式识别的过程监测技术对3D打印过程进行监测，通过包括高速随动相机、热成像仪的数据采集设备，实时采集打印件的表面图像及温度分布热像图，结合神经网络分类模型实现图像识别分类功能，进而实现对打印过程的自动监测及闭环控制；本发明一方面可以实现3D打印区域的实时自动监测，另一方面可以实现闭环在线控制及打印矫正，进而实现3D打印质量的智能可控，提高3D打印产品的合格率，减少材料浪费，缩短制造时间。
基于人工智能打印在线监测闭环控制方法系统

[发明专利]一种连续纤维增强复合材料无人机机翼及3D打印制造方法-CN202310314271.3在审
发明人： 田小永;李武丹;李依潇;班昊轩;黄一鸣 -专利权人：西安交通大学;中国航天科工集团第二研究院
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B64U30/10 文献下载
摘要：一种连续纤维增强复合材料无人机机翼及3D打印制造方法，机翼内部靠近翼尖设有作为蒙皮支撑的第一翼肋结构阵列，靠近翼根设有作为孔结构和蒙皮支撑的第二翼肋结构阵列；孔结构包括第一孔结构、第二孔结构，第一孔结构、第二孔结构内插入碳纤维管作为主梁、辅梁，机翼与机身通过碳纤维管连接；打印时，将机翼沿机翼前缘到机翼后缘的方向划分为六个部分：机翼后缘段、第一机翼辅梁连接孔段、第二机翼辅梁连接孔段、第一机翼主梁连接孔段、第二机翼主梁连接孔段和机翼前缘段；采取分段打印，胶水拼接的方式；本发明减少机翼制造成本的同时提升机翼的质量，从而实现连续纤维增强复合材料材料无人机机翼的高性能低成本制造。
一种连续纤维增强复合材料无人机机翼打印制造方法

[发明专利]一种基于机器学习的隔振超材料结构设计方法-CN202310271419.X在审
发明人：吴玲玲;赵哲;杨来侠;田小永;刘腾飞;李涤尘 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-03-20 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：一种基于机器学习的隔振超材料结构设计方法，采用机器学习的方法，先以力学超材料为对象，选取隔振超材料结构的基础优化模型，构建适应所需结构等效刚度的适应度函数；再根据基础优化模型的各待优化参数采用遗传算法构建若干初始构型；然后使用有限元仿真软件对每一个遗传算法构型的适应度函数进行评估；筛选适应度函数大的构型，保留作为下一代构型的母体；重复直到两个相邻世代之间的适应度函数达到需求阈值，得到最佳隔振超材料结构设计方案；本发明将隔振超材料结构等效刚度需求抽象为适应度函数表示，实现最优隔振性能的智能搜索，简单易操作。
一种基于机器学习隔振超材料结构设计方法

[发明专利]一种曲面3D打印的误差评估方法及打印参数优化方法-CN202310229275.1在审
发明人：侯章浩;贺金;田小永;刘腾飞;刘鹏;兰红波 -专利权人：青岛理工大学;西安交通大学
申请日： 2023-03-10 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B29C64/393 文献下载
摘要：本申请公开了一种曲面3D打印的误差评估方法及打印参数优化方法，曲面分层误差评估方法从三维模型出发，先对三维模型打印路径进行规划，然后将三维模型和打印路径相结合，根据打印参数，曲面位置和打印误差之间关系建立误差评估模型，然后根据误差评估模型找出误差分析点，计算曲面3D打印误差，最后和预期误差进行比较，判断是否制造要求。本评估方法优势在于在3D打印前能够进行评估误差，同时不需要对打印出的零件进行测量，避免了测量误差。
一种曲面打印误差评估方法参数优化

[发明专利]基于拉胀结构的3D打印复合材料柔性应变传感器及其制备方法-CN202210224962.X有效
发明人： 田小永;闫万权;吴玲玲;刘腾飞;王清瑞 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-03-07 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01B7/16 文献下载
摘要：一种基于拉胀结构的3D打印复合材料柔性应变传感器及其制备方法，柔性应变传感器结构包括嵌入于弹性薄膜一侧的传感元件，弹性薄膜的另一侧打印有拉胀结构支架；制备方法现根据应用场景设计传感器各结构尺寸参数，再分别制备各结构所用的复合材料，通过多材料3D打印设备一体化打印成型得到传感器结构，最终高温固化得到柔性应变传感器；本发明使用复合材料增强的拉胀结构支架使柔性应变传感器在纵向拉伸时横向能够产生更强的膨胀效果，从而提升传感器应变灵敏度与可靠性；且通过使用3D打印工艺实现多材料的一体成型，大大简化制造工艺降低制造成本。
基于结构打印复合材料柔性应变传感器及其制备方法

[发明专利]一种多平台高效材料挤出增材制造设备及分块打印方法-CN202110904189.7有效
发明人：张航;孙啸宇;赵懿臻;蔡江龙;耿佳乐;田小永;李涤尘 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-08-06 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： B29C64/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种多平台高效材料挤出增材制造设备及分块打印方法，所述设备包括底座，所述底座上设置有四个独立的打印平台，所述底座侧边设有导槽，用于连接第一支架并使其可以沿着导槽绕底座转动。所述第一支架上设置有可以沿着第一支架来回滑动的激光器。底座上方设置有第二支架，支架可以沿着支柱上下移动，第二支架上设置有可以沿着支架滑动的激光器。多打印平台的使用使得打印的效率大大提高。分块打印的方法可以避免大部分支撑的使用，进而可以节省打印材料，加快打印速度，并省去去除支撑的后处理步骤，提高制件表面质量。多平台分块打印还可以在不同的平台应用不同的打印材料和不同的颜色，使得制件能够更加美观和富有创造性。
一种平台高效材料挤出制造设备分块打印方法

[发明专利]一种连续纤维增强复合材料机翼结构的3D打印成形方法-CN202211183563.X在审
发明人： 田小永;黄一鸣;李武丹;刘腾飞 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： B29C64/386 文献下载
摘要：一种连续纤维增强复合材料机翼结构的3D打印成形方法，先生成机翼结构的三维模型，提取其气动外形轮廓；再设计多支撑点受力的机翼内部结构，作为翼肋和翼梁的成形依据；然后根据支撑点坐标与机翼气动外形轮廓对机翼内部结构进行路径规划，生成翼肋和翼梁的3D打印路径；再计算机翼整体结构的理论重量，如果满足轻量化需求，则进行下一步结构成形；如果不满足则通过重新确定结构设计参数，直至满足轻量化需求；然后通过3D打印设备实现相关结构的成形，将翼肋与翼梁进行连接；最后在机翼内部结构基础上成形机翼外蒙皮，由此得到连续纤维增强复合材料轻质结构机翼制件；本发明实现超轻量化、高比性能、低成本复合材料机翼结构的可控设计与快速成形。
一种连续纤维增强复合材料机翼结构打印成形方法

[发明专利]一种基于3D打印整体式催化剂多孔结构及其仿生制备方法-CN202210333882.8有效
发明人： 田小永;邱正平;霍存宝 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： B01J37/00 文献下载
摘要：一种基于3D打印整体式催化剂多孔结构及其仿生制备方法，基于鹦鹉螺仿生结构，由仿真软件ANSYSFluent得到流速场的分布，鹦鹉螺仿生结构为等角螺线将鹦鹉螺分隔成了大小不一的腔室，并在周向均匀分布；制备方法是先利用反应釜模型确定整体式催化剂形状尺寸，然后参考鹦鹉螺仿生结构对整体式催化剂进行结构设计，得到整体式催化剂多孔结构模型，再进行流体仿真得到仿真结构最后将仿真结构导入切片软件得到能被3D打印机识别的G代码，并通过直写成型工艺得到最终整体式催化剂多孔结构；本发明整体式催化剂多孔结构极大节省材料空间的同时，增强整体式催化剂传热传质的功能，进而提高整体式催化剂的催化转化效率。
一种基于打印整体催化剂多孔结构及其仿生制备方法

[发明专利]基于连续纤维3D打印的热膨胀可控电磁超材料及其制备工艺-CN202111602924.5有效
发明人： 田小永;吴玲玲;康友伟;刘腾飞;李涤尘 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-12-24 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： B29C64/386 文献下载
摘要：基于连续纤维3D打印的热膨胀可控电磁超材料及其制备工艺，包括阵列化的电磁超材料单元，电磁超材料单元的结构元胞包含一个节点圆和其外侧连接的双材料杆，双材料杆沿节点圆中心旋转对称，双材料杆与节点圆相切；制备工艺先确定电磁超材料的单元特征尺寸的范围；然后实现等效热膨胀系数可调的电磁超材料单元；再通过有限元计算得出电磁超材料单元的几何尺寸与电磁超材料等效热膨胀系数之间的关系以及几何尺寸与其电磁性能之间的关系；然后筛选出热膨胀系数及电磁性能均满足条件的电磁超材料单元的构型，将构型进行阵列得到电磁超材料整体结构的模型；最后通过3D打印实现电磁超材料的一体化制造；本发明兼顾电磁超材料的轻质化、高强度的应用需求。
基于连续纤维打印热膨胀可控电磁材料及其制备工艺

[发明专利]基于连续纤维3D打印的频率选择表面、设计与制造方法-CN202211350503.2在审
发明人： 田小永;康友伟;吴玲玲;林坤阳;马小飞 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： H01Q15/00 文献下载
摘要：一种基于连续纤维3D打印的频率选择表面、设计与制造方法，频率选择表面单元结构分别是四手性单元结构和六手性单元结构；四手性单元结构由四条尺寸相等的“C”形圆弧杆旋转对称分布组成，通过首尾连接的阵列形式构成四手性超材料阵列；六手性单元结构由六条尺寸相等的“C”形圆弧杆旋转对称分布组成，通过首尾连接的阵列形式构成六手性超材料阵列；四手性超材料阵列或六手性超材料阵列用于构造频率选择表面；设计方法可根据应用频段调整结构参数，实现高反射率频段的频率可调和带宽可调；制造方法采用3D打印，能快速度完成制造。
基于连续纤维打印频率选择表面设计制造方法

[发明专利]一种热塑性介电功能梯度复合材料及其制备方法和应用-CN202110620467.6有效
发明人：尹昊阳;李文栋;张冠军;张宇程;王超;曹毅;田小永 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-06-03 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： B29C64/118 文献下载
摘要：本申请提供了一种热塑性介电功能梯度复合材料的制备方法，包括如下步骤：将梯度量的若干组分的介电无机填料分别与热塑性基体进行塑炼处理后得到若干热塑性介电功能复合混合料，将混合料分别进行压片处理，获得若干片的热塑性介电功能梯度复合片材；对若干片的热塑性介电功能梯度复合片材分别进行电学性能和加工性能测试得到性能模型；根据性能模型确定介电无机填料在热塑性基体中的最大含量；将低于介电无机填料最大含量的热塑性介电功能梯度复合混合料片材分别进行拉丝处理、熔融堆积成型，得到热塑性介电功能梯度复合材料。制备方法简单方便，此法成型速度快、制备效率高、成本低，具有较大的应用价值。
一种塑性功能梯度复合材料及其制备方法应用

[发明专利]基于人工智能图像识别的连续纤维3D打印过程监测方法-CN202211170763.1在审
发明人： 田小永;吴玲玲;池欣芸;刘腾飞;李涤尘 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-09-23 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06V20/52 文献下载
摘要：一种基于人工智能图像识别的连续纤维3D打印过程检测方法，选择基于计算机视觉与模式识别的过程监测技术对连续纤维增强复合材料打印过程进行监测，通过相机采集连续纤维打印件图像，结合神经网络分类模型实现图像识别分类功能，进而实现对打印过程打印缺陷的自动检测；本发明一方面可以实现连续纤维3D打印过程中自动监测缺陷，另一方面可以为后续的实时打印控制或修复奠定基础，进而实现打印质量的智能可控，提高连续纤维3D打印产品的合格率，减少材料浪费，缩短制造时间。
基于人工智能图像识别连续纤维打印过程监测方法

[发明专利]一种基于连续纤维复材3D打印的变纤维含量拓扑优化方法-CN202110450381.3有效
发明人： 田小永;郑子琪;黄一鸣 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-04-25 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：一种基于连续纤维复材3D打印的变纤维含量拓扑优化方法，先建立连续纤维复合材料拓扑优化模型，再建立伪密度与纤维含量的映射关系，定义材料属性，然后建立有限元分析模型，计算目标函数及其灵敏度，再优化更新设计变量，判断迭代是否满足收敛条件，若不满足收敛条件则继续迭代，若满足则停止循环得到最终拓扑优化结构；最后完成3D打印样件制备；本发明在已有的连续纤维角度拓扑优化算法基础上，采用将结构伪密度与纤维含量一一对应的转换方法，实现同时调控单元密度、纤维角度、纤维含量三个变量，进而使连续纤维增强复材拥有其最优的结构拓扑和与之相适应的最适合的材料分布。
一种基于连续纤维打印含量拓扑优化方法

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