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[发明专利]蠕变时效成形模具及其设计方法-CN202310917559.X在审
发明人： 湛利华;惠生猛;徐永谦;周畅;冯景鹏;喻事如;席鸿飞;谢敏 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供一种蠕变时效成形模具及其设计方法。所述设计方法包括以下步骤：基于模具的总负载量及模具材料的屈服强度，确定模具底座的横截面积的下限值；基于影响模具型面的上表面的温度场分布的影响因素，确定模具底座的设计因素；根据设计因素获取多个不同的模具底座设计数据，基于多个模具底座设计数据构建多个温度场仿真分析模型，并利用每个温度场仿真分析模型对热压罐加热过程进行模拟，得到多个仿真结果；基于多个仿真结果和横截面积的下限值，获取目标模具底座；基于待成形构件的形状和目标模具底座的结构确定目标模具型面。本发明通过仿真实验优化模具底座的设计，使模具型面上各个区域受热均匀，以提高构件的成形质量。
时效成形模具及其设计方法

[发明专利]一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置及其应用-CN202311180997.9在审
发明人：马博林;熊邦;湛利华;张德超;冯景鹏;赵帅 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-09-14 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： F16H1/22 文献下载
摘要：一种低温高压气瓶周向金属包覆夹紧装置，包括动力源、上工作台、下工作台、瓶嘴对中夹紧机构、周向板材夹紧机构、隔离膜输送机构、气瓶底部支撑旋转机构、周向支撑架夹持机构和升降控制机构；工作台之间呈上下相对滑动，升降控制机构设在下工作台侧面；瓶嘴对中夹紧机构与动力源相连；动力源设在上工作台上；气瓶底部支撑旋转机构设在下工作台上；周向板材夹紧机构包括第一支撑架、第二支撑架、夹块、下轮毂槽盘和上轮毂槽盘，轮毂槽盘呈圆环形且设有开口相对的圆环形凹槽，支撑架侧面设有夹块，支撑架两端分别设在上下方的圆环形凹槽中；周向支撑架夹持机构的一端铰接在下工作台上，另一端夹持在支撑架上；隔离膜输送机构铰接在下工作台上。
一种低温压气金属夹紧装置及其应用

[发明专利]一种采用微波固化工艺制备微滴试样的方法-CN202310779178.X在审
发明人： 湛利华;张德超;关成龙;刘树;姚舜铭;郭进展 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用微波固化工艺制备微滴试样的方法，包括以下步骤：S1、从预浸料中分离出的且干燥完成的纤维束中取出多根纤维丝，将纤维丝嵌入纤维丝置入槽中；S2、在纤维丝的两端设置砝码，使纤维丝产生拉直的预紧力；S3、取出适量的树脂，将其涂抹在树脂容纳槽上方的纤维丝中，并在辅助载具中静置一段时间；S4、微波加热最终获得的微滴试样。本发明的用于微波固化工艺微滴试样的制备方法，用于表征微波固化工艺纤维树脂界面结合强度，制备方法简单、液滴尺寸大小可控、评估方法更贴近于实际工况，具有重要的经济价值和理论研究意义，也是目前本领域内研究的重点和热点。
一种采用微波固化工艺制备试样方法

[发明专利]一种多向含筋铝合金板的制造方法-CN202210013826.6有效
发明人： 湛利华;李双博;杨有良;刘春辉;曾泉清;任浩博 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-01-06 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： B23P15/00 文献下载
摘要：一种多向含筋铝合金板的制造方法，包括如下步骤：步骤A、根据所需筋条在铝合金板上的分布情况对映设计制造上模具和下模具；步骤B、将铝合金板加热至再结晶温度进行保温一定时间后，放置在上模具和下模具之间配合夹紧；步骤C、将已经配合夹紧的铝合金板、上模具和下模具放置在轧辊中间进行轧制，得到含筋铝合金板；步骤D、通过堆焊或增材制造的方式提升筋条的高度，得到铝合金板厚度与筋条高度之比为1：5～15的含筋铝合金板；步骤E、对提升了筋条高度的含筋铝合金板进行蠕变时效成形处理。
一种多向铝合金制造方法

[发明专利]影响金属-金属胶接性能的多因素的分析方法及装置-CN202310709558.6在审
发明人： 湛利华;冯景鹏;丁晟;马博林;夏云霓;周昊 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供一种影响金属‑金属胶接性能的多因素的分析方法。所述分析方法包括以下步骤：获取数据集；构建Xgboost算法模型，并定义所述Xgboost算法模型的超参数范围；基于所述数据集和Xgboost算法模型进行多次迭代训练，得到多组用于判断Xgboost算法模型的可靠性的训练结果；基于多次迭代训练所获取的多组训练结果，确定最优模型；将模型可解释工具SHAP导入最优模型，输出解释结果和预测结果。本发明提供的分析方法通过机器学习能够预测各因素对金属‑金属胶接性能影响的规律及主次，指导胶接工艺方案的制定，并为复合材料气瓶进行金属覆层提供理论支持。
影响金属性能因素分析方法装置

[发明专利]用于复杂网格加筋构件工艺余量精确铣削的装置与方法-CN202310742119.5在审
发明人：杨有良;湛利华;刘长志;鄢东洋;陈赞冲;任浩博;赵帅;李双博;曾泉清;谢豪 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B23C3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于复杂网格加筋构件工艺余量精确铣削的装置和方法，装置包括定位板、周向和轴向定位调节机构三种定位结构，并结合机床坐标位置测量，从而实现了构件的精确定位。装置对工装卡板顶部铣平和在工装两侧设计支撑板，并在支撑板上设置可调节螺栓，使得构件中间刚度大变形量较小时，构件中间也不会与卡板顶部干涉，并当构件与支撑板之间有间隙时，防止切割过程振动。而在夹持过程中，为防止构件夹持变形严重或者向其中一侧倾斜，采用构件对称同时夹持方法，并且利用百分表控制夹持变形程度。本发明通过设计与工艺考虑，使得构件机床上切割后测量的弦长与自由状态下的弦长一致，不会出现切割变形回弹现象，从而有利于后续装配过程。
用于复杂网格构件工艺余量精确铣削装置方法

[发明专利]一种蠕变压缩实验装置-CN201910244627.4有效
发明人： 湛利华;郑启朋;汪凯;黄明辉 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-03-28 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01N3/28 文献下载
摘要：本发明提供了一种蠕变压缩实验装置，包括用于连接在蠕变试验机上下两根拉伸杆之间的安装架，安装架包括上压块与下压块，上压块上设置有螺纹孔A，下压块上设置有与螺纹孔A同轴的锥孔，试样一端固定在螺纹孔A中，另一端通过锥形定位器的锥头定位在锥孔中，当锥头与锥孔匹配时，螺纹孔A、锥头、锥孔及试样均同轴。本发明通过锥形定位器的圆锥面接触实现自定位功能，可使试样在单轴压缩过程中保持良好的对中性，降低了试样失稳变弯的可能。本发明还通过反向布置的引伸杆，以经预压缩的传感器测量头在复位过程中发生的回弹位移量作为试样的压缩蠕变形变量，有效的避免了传感器测量头超行程、损坏位移传感器这一情况的发生。
一种压缩实验装置

[发明专利]一种从碳纤维预浸料中分离出树脂基体和碳纤维的方法-CN202310781487.0在审
发明人： 湛利华;张德超;关成龙;刘树;姚舜铭;郭进展 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： B29B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种从碳纤维预浸料中分离出树脂基体和碳纤维的方法，包括步骤：S1、将预浸料裁剪成若干块预浸料片；S2、将预浸料片按照同纤维方向放入溶解容器中静置溶解；S3、超声波清洗碳纤维表面残留的树脂和丙酮溶液；S4、按同纤维方向将纤维捆在一起，放入热压罐中，加热、保温得到分离后的纤维；S5、将盛装有丙酮和树脂基体混合液的烧杯放入热压罐中进行蒸发，得到分离后的树脂基体。本发明的方法稳定、可靠，分离出的碳纤维表面的树脂清理较为干净，不会影响纤维和树脂的化学成分和力学性能；利用本发明方法分离出的碳纤维、树脂基体可以用于做力学或热物性研究等，或者为需要将两者分离再采用制备方法将其结合成其它形式提供研究基础。
一种碳纤维预浸料中分离树脂基体方法

[发明专利]一种热压罐成型工艺中模具温度场快速预测计算方法-CN202310412484.X在审
发明人： 湛利华;贺佳阳;徐永谦;杨有良;杨晓波 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种热压罐成型工艺中模具温度场快速预测计算方法，包括：获取工艺过程若干时间步的模具温度场计算结果及对流换热系数分布，将模具型面分为多个微元体，以输出每个微元体上、下表面的对流换热系数及温度历程数据；任取一微元体，将微元体热传导微分方程转化成解析解求解方程；并将各微元体的对流换热系数及时变边界条件代入到方程解析解中，获取各微元体温度历程解析解求解方程中的特征参数，建立针对各微元体温度历程的解析解；获得每个微元体的温度历程，并可绘制整个型面上温度场的时空分布。本发明方法大幅缩减了非稳态共轭传热数值模拟中的计算量，提高了模具温度场预测效率，为工程上模具温度场的快速预测提供了重要方法支撑。
一种热压成型工艺模具温度场快速预测计算方法

[发明专利]具有搭接结构的试样的粘接工艺-CN202310480791.1在审
发明人： 湛利华;冯景鹏;马博林;熊邦;郭进展;张德超;姚舜铭;刘树;周钰杰 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： F16B11/00 文献下载
摘要：本发明提供一种具有搭接结构的试样的粘接工艺。粘接工艺包括：(1)提供DW‑3低温胶，采用预设方法获取DW‑3低温胶的凝胶时间；(2)基于凝胶时间确定DW‑3低温胶的预固化工艺，并按照预固化工艺分别对涂覆有DW‑3低温胶的第一金属板和涂覆有DW‑3低温胶的第二金属板进行第一次预固化处理，得到完成预固化的第一金属板和第二金属板；(3)将完成预固化的第一金属板和第二金属板进行连接形成具有搭接结构的待完全固化的试样，将待完全固化的试样置于热压罐中，按照拟采用的固化工艺对试样进行第二次完全固化处理，得到试样。本发明提供的粘接工艺能够防止粘接胶层从搭接结构的边缘渗出。
具有结构试样工艺

[发明专利]一种大型薄壁构件蠕变时效成形装置及成形方法-CN202310329231.6在审
发明人： 湛利华;惠生猛;徐永谦;鄢东洋;朱文俐;曾泉清;陈非;王东曜 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B21D31/00 文献下载
摘要：本发明提供一种大型薄壁构件蠕变时效成形装置及成形方法，该成形装置包括机械加载装置、模具及热压罐，机械加载装置包括机架和加载组件；机架包括两个侧梁及位于两个侧梁之间的横梁，两个侧梁的下端均开设有两个通孔；加载组件包括固定在横梁中部的固定盒及多行平行垂直贯穿固定盒的螺杆，每根螺杆的下端均设置有定向轮；模具一端的两侧面相对应的位置上的安装板上均设置有两个通孔，每个安装板上的两个通孔的连线均与模具型面垂直。本发明通过定向轮抵住待成形工件易发生屈曲失稳现象的部位，使其在热压罐中持续加载的过程中，易发生屈曲失稳现象的部位一直受到定向轮对其施加的压力，从而有效避免其出现屈曲失稳现象。
一种大型薄壁构件时效成形装置方法

[发明专利]热塑性复合材料构件重熔界面性能分子动力学模拟方法-CN202310535318.9在审
发明人：戴光明;湛利华;黄明辉;刘佳庆 -专利权人：浙江科技学院
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供一种热塑性复合材料构件重熔界面性能分子动力学模拟方法。所述模拟方法包括以下步骤：构建树脂层的单链模型；基于树脂层的单链模型分别构建未交联树脂层模型和交联树脂层模型；基于界面模型模拟框、及未交联树脂层模型和交联树脂层模型，构建三种重熔界面模型；对三种重熔界面模型分别进行能量优化和模拟重熔界面粘结，得到与三种重熔界面模型对应的三个目标模拟结果，并根据三个目标模拟结果确定最优的重熔界面模型，最优的重熔界面模型为三种重熔界面模型中的一种。这样，通过构建动力学预测模型模拟重熔界面的粘结过程，能够预测两侧不同复合材料对重熔界面性能影响的规律，指导构件成型工艺方案的制定。
塑性复合材料构件界面性能分子动力学模拟方法

[发明专利]热塑性复合材料构件层间界面性能分子动力学模拟方法-CN202310535327.8在审
发明人：戴光明;湛利华;黄明辉;刘佳庆 -专利权人：浙江科技学院
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供一种热塑性复合材料构件层间界面性能分子动力学模拟方法。所述模拟方法包括以下步骤：构建树脂层模型；将两个树脂层模型合围至长方体形的第一模拟框内，构建具有树脂层对树脂层结构的层间界面模型；对层间界面模型进行能量优化，直至其具有稳定的分子构型；在层间界面模型的非压缩方向添加周期性边界条件，并按照预先确定的多个粘结成型工艺，模拟层间界面的粘结过程直至层间界面达到稳定状态，得到多个模拟结果，每个模拟结果对应一个粘结成型工艺；根据多个模拟结果确定影响层间界面性能的影响因素。采用本发明的模拟方法能够模拟并预测各工艺条件对层间界面性能影响的规律及主次，指导成型工艺方案的制定。
塑性复合材料构件界面性能分子动力学模拟方法

[发明专利]一种蠕变时效成形模具设计方法、成形模具及成形方法-CN202210506154.2有效
发明人： 湛利华;劳山峰;徐永谦;黄明辉 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-05-11 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种蠕变时效成形模具设计方法、成形模具及成形方法，其中，设计方法通过蠕变仿真试验得到合适模具形貌的点云，以点云为基础生成最终模具型面并保留点云，并将点云姿态作为构件在蠕变时效成形中定位参照；在模具型面的下方设计模具底座；根据点云外轮廓设计定位凸台和定位凹槽，并在定位凹槽内设计定位块；根据复杂曲率构件的外形设计压板；成形复杂曲率构件时，构件坯料放入模具点云轮廓线内，左端一边与定位凸台一边重合，右边对应边与定位凹槽一边平行，压板通过两端螺栓连接到定位凸台和定位块，通过机械加压对构件坯料进行定位。本发明有效解决了复杂曲率变化的构件蠕变时效成形因无定位导致成形外形错位的问题。
一种时效成形模具设计方法模具

[发明专利]一种复合材料孔隙缺陷的预制方法-CN202310419092.6有效
发明人： 湛利华;刘树;马博林;张德超;姚舜明;冯景鹏 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： B29C70/44 文献下载
摘要：一种复合材料孔隙缺陷的预制方法，包括如下步骤：1、根据碳纤维增强树脂基复合材料构件的成型工艺和预制孔隙缺陷的尺寸需求选择孔隙缺陷预制填充微粒；2、对微粒进行筛选；3、根据预制孔隙缺陷需要的孔隙率，将对应体积的微粒依据密度公式换算成对应质量，称取筛选后的对应质量的微粒；4、将孔隙缺陷预制填充微粒均匀放置在需要预制孔隙缺陷的位置，与复合材料铺层粘贴为一体；5、将铺贴完成的碳纤维增强树脂基复合材料构件进行振动预压实处理；6、将完成振动预压实处理后的碳纤维增强树脂基复合材料构件转移至热压罐内，连接真空泵，进行热压固化成型。本发明解决了复合材料预制特定孔隙缺陷较难的问题。
一种复合材料孔隙缺陷预制方法

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