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[发明专利]一种巨型海工桩腿现场连续预热多段焊接安装的方法-CN202010861176.1有效
发明人：张永康;杨青天;仇明;王振刚;高航;郑和辉 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2020-08-25 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： B23K31/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种巨型海工桩腿现场连续预热多段焊接安装的方法，先将海工平台移动到海上的指定位置后，利用吊机将第一节分段桩吊装并竖立固定到海工平台上的安装孔中；将第二节分段桩吊装到第一节分段桩的上端部，焊接一段，下移一段，直到桩腿的下端与海底接触。由于采用分段式现场直接焊接安装的方式，大大降低了作业成本和风险系数，解决了海工平台空间受限和吊机的选用要求过高的问题。由于本专利通过建立焊接预热数学模型，形成了焊接材料选择、焊口打底、填充、盖面、坡口制备、背部清根、消氢处理、去应力的焊接工艺。本发明方案不仅减少了焊接应力，提高了抗疲劳性能，同时解决了大尺寸多段焊接合拢变形大的难题。
一种巨型海工桩腿现场连续预热焊接安装方法

[发明专利]一种基于数值计算的激光冲击强化表面粗糙度的计算方法-CN201710220429.5有效
发明人：张永康;朱然;杨青天;黄志刚 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2017-04-06 - 公布日： 2021-01-19 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于数值计算的激光冲击强化表面粗糙度的计算方法，采用有限元软件ABAQUS首先对多光斑的激光冲击强化过程进行数值模拟，获得强化后零件表面不同采样路径节点的位移分布，然后利用Matlab对数值模拟得到的表面数据进行采集及处理，确定表面形貌轮廓中线的位置，最后将数值模拟得到的表面数据带入所提出的表面粗糙度离散化计算公式，得到表面粗糙度的数值。本发明考虑到激光冲击强化过程机理的复杂以及诸多可变因素的影响，单纯依靠实验获得零件表面粗糙度的方法，需要耗费大量的时间和资金，从而提出了一种基于数值计算的激光冲击强化表面粗糙度的计算方法来获得零件表面粗糙度，从而可以进一步优化激光冲击强化参数。
一种基于数值计算激光冲击强化表面粗糙计算方法

[发明专利]一种海上巨型叶片防转动和摆动的吊装控制方法及其装置-CN202010860919.3在审
发明人：张永康;杨青天;高航;仇明;王振刚;霍小剑;张笛 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2020-08-25 - 公布日： 2020-12-04 - 主分类号： B66C13/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种海上巨型叶片防转动和摆动的吊装控制方法及其装置，该装置包括计算机控制系统、实时测量反馈系统、吊机、稳货小车、驱动电机、稳货钢绳；吊装控制方法通过计算机控制系统建立大风载荷下巨型叶片力学模型，在实时测量反馈系统将测得的风载和吊机吊绳的起吊力导入计算机软件控制系统后，计算机软件控制系统解析出稳货钢绳的预紧恒张力的大小与方向，基于模型和传感数据，实时调整稳货钢绳与起吊力矢量平衡的最佳预紧恒张力，从而防止了叶片转动，精确控制稳货小车与叶片同步提升保持水平位置，防止风载造成的叶片摆动。本发明成倍提高了叶片安装效率，使安装更加安全可靠，为安装工人的人身安全带来保障。
一种海上巨型叶片转动摆动吊装控制方法及其装置

[发明专利]用于确定多点激光冲击强化薄壁件变形曲率半径的方法-CN201710340395.3有效
发明人：张永康;朱然;张峥;杨青天;黄建云;赵勇 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2017-05-15 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于确定多点激光冲击强化薄壁件变形曲率半径的方法，包括：采用有限元软件ABAQUS首先对具有一定尺寸的特征单元体(具有较小几何尺寸的零件)进行激光冲击强化过程模拟，获得不同位置厚度方向激光冲击强化后塑性应变的分布；对得到的数据导入Matlab进行平均化处理，然后在Matlab中对数据进行拟合处理，求得塑性应变在厚度方向分布的拟合函数；将拟合函数导入曲率半径理论公式，最后求得激光冲击强化薄壁件变形曲率半径。本发明考虑到多点激光冲击强化薄壁件变形机理的复杂性以及变形中诸多可变因素的影响，其采用理论与模拟相结合的方法，来确定多点激光冲击强化薄壁件变形曲率半径，其具有低成本、耗时短、简便易行等特点。
用于确定多点激光冲击强化薄壁变形曲率半径方法

[发明专利]一种轻量化骨科支架的加工方法-CN201810628802.5有效
发明人：张永康;张峥;杨青天;于秋云 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2018-06-19 - 公布日： 2020-04-28 - 主分类号： C21D10/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种轻量化骨科支架的加工方法，所述加工方法包括根据骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱对所述骨科支架进行测试确定所述骨科支架的强化前疲劳寿命；对骨科支架进行力学分析确定失效区域，以便对试样支架的失效区域执行激光喷丸处理；测试试样支架的强化后疲劳寿命并根据强化前疲劳寿命与强化后疲劳寿命确定优选厚度；根据优选厚度生成加工指令，以便加工厚度为优选厚度的骨科支架并对失效区域执行激光喷丸处理得到轻量化骨科支架。本方法能够进而实现了在不减少骨科支架的疲劳寿命的前提下减小骨科支架的外形尺寸。
一种量化骨科支架加工方法

[发明专利]一种经激光喷丸处理的薄板的平面残余应力检测方法-CN201810719677.9有效
发明人：张峥;张永康;杨青天 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2018-07-02 - 公布日： 2020-04-28 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种经激光喷丸处理的薄板的平面残余应力检测方法，该方法包括向切割装置发送截取指令，以使所述切割装置根据所述截取指令在薄板上截取矩形的试样板材；将所述试样板材固定于设有沿厚度方向贯穿的槽的支撑底板上，并控制浸没式电火花切割机床通过所述支撑底板的槽切割所述试样板材得到第一切割面和第二切割面；对所述第一切割面和所述第二切割面进行平面残余应力检测得到所述薄板的平面残余应力状态。本方法能够防止由于重力作用导致的切割面变形，提升检测薄板的平面残余应力的精度。
一种激光处理薄板平面残余应力检测方法

[发明专利]一种强化发动机叶片的方法及系统-CN201711215450.2有效
发明人：张永康;卢国鑫;张峥;杨青天 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2017-11-28 - 公布日： 2020-04-14 - 主分类号： C21D10/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种强化发动机叶片的方法，所述方法包括：根据所述发动机叶片的待加工区域的形状参数确定加工路径；测量所述待加工区域的外表面曲率，并根据所述外表面曲率选择相应光斑尺寸的脉冲激光；利用所述脉冲激光沿所述加工路径对所述发动机叶片进行强化操作；检测所述外表面曲率是否发生变化，若是，则根据变化后的外表面曲率调整所述光斑尺寸以便继续进行所述强化操作。该方法能够在强化发动机叶片过程中，降低表面的粗糙度并提升残余压应力的均匀性；本申请还公开了一种强化发动机叶片的系统、一种计算机可读存储介质及一种脉冲激光强化装置，具有以上有益效果。
一种强化发动机叶片方法系统

[发明专利]一种光内同轴送粉激光冲击锻打复合加工成形装置及方法-CN201710316241.0有效
发明人：张永康;杨青天;张峥;杨智帆 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2017-05-08 - 公布日： 2020-02-21 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明涉及一种光内同轴送粉激光冲击锻打复合加工成形装置及方法，装置包括主控机、脉冲激光器、连续激光器、温度感应器、同轴送粉装置、可视跟踪系统、工作台、机械臂、金属粉容器、气体容器；脉冲激光器、连续激光器、温度感应器、可视跟踪系统均置于工作台上方；机械臂夹紧同轴送粉装置使其位于连续激光器和工作台之间且同轴送粉装置与连续激光器同轴；同轴送粉装置分别与金属粉容器和气体容器连通；脉冲激光器、连续激光器、温度感应器、可视跟踪系统、机械臂、金属粉容器、气体容器均与主控机相连接。本发明能解决高斯光光斑边缘出现欠熔和熔不透问题，有效消除气孔、未熔合、裂纹和缩松内部缺陷，大幅改善成形件内部应力状态。
一种同轴激光冲击锻打复合加工成形装置方法

[发明专利]一种金属梯度材料激光冲击锻打复合增材制造方法及装置-CN201710253448.8有效
发明人：张永康;杨智帆;于秋云;杨丰槐;杨青天 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2017-04-18 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明公开一种金属梯度材料激光冲击锻打复合增材制造方法，包括：按照预设的3D打印填充扫描路径逐渐喷出按照预设的混合比例曲线变化的多金属混合粉末，通过热源对所述多金属混合粉末进行熔合，形成工件的熔覆层，再通过脉冲激光诱导的冲击波对所述熔覆层进行冲击锻打；逐层堆叠各层所述熔覆层，并形成工件。本发明的特点在于热源熔合混合金属粉末形成熔覆层与脉冲激光冲击锻打熔覆层是同时且相互协调制造金属零件的复合制造工艺过程，在一步制造工序中高效、高质量完成成形与强化工艺，消除熔覆层中存在的气孔、未融合以及缩孔等缺陷，提高零件内部质量。本发明还公开一种金属梯度材料激光冲击锻打复合增材制造装置，其有益效果如上所述。
一种金属梯度材料激光冲击锻打复合制造方法装置

[发明专利]一种无基体无支撑去应力金属零件激光熔覆冲击锻打约束成形方法-CN201710391653.0有效
发明人：张永康;于秋云;杨丰槐;杨青天 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2017-05-27 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种无基体无支撑去应力金属零件激光熔覆冲击锻打约束成形方法，方法基于待加工零件尺寸较大处，连续激光熔覆一个分支结构，分支结构作为基层熔覆成形待成形零件的中间面熔覆成形基底，以基底为支撑，连续激光束对金属粉末进行双向熔覆成形，此时在线检测系统和实时跟踪反馈，控制系统作用，调节短脉冲激光器相关参数，同时对熔覆区材料进行同步激光冲击锻打，去除熔覆层内部较大应力，并根据金属零件三维实体模型，进行激光熔覆和冲击锻打同步复合的约束成形，改善待成形金属零件内部质量、力学性能及机械性能。
一种基体支撑应力金属零件激光冲击锻打约束成形方法

[发明专利]一种脉冲激光强化金属零件的方法及系统-CN201711217299.6有效
发明人：卢国鑫;张永康;杨青天 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2017-11-28 - 公布日： 2020-01-14 - 主分类号： C21D10/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种脉冲激光强化金属零件的方法，所述方法包括：通过所述脉冲激光进行单点冲击得到凹坑，并判断凹坑是否为平底凹坑；若是，则检测所述凹坑的平面尺寸，并根据平面尺寸得到光斑搭接率的参考范围；利用脉冲激光进行波纹度测试，并按照从低到高的顺序在参考范围内调节脉冲激光的光斑搭接率直至波纹度测试得到的波纹度宏观形状符合预设标准；利用调节后的脉冲激光对所述金属零件进行强化操作。该方法能够在强化金属表面过程中，降低金属零件的表面波纹度变化并提升残余压应力的均匀性。本申请还公开了一种脉冲激光强化金属零件的系统、一种计算机可读存储介质及一种脉冲激光强化装置，具有以上有益效果。
脉冲激光金属零件波纹度凹坑光斑搭接计算机可读存储介质强化金属表面表面波纹度测试宏观形状平底凹坑强化装置预设标准参考均匀性压应力单点申请检测

[发明专利]一种定向区域快速扫描式激光冲击强化方法及系统-CN201910872286.5在审
发明人：张永康;李佳敏;杨青天;杨振宁;刘俊;刘航 -专利权人：广东镭奔激光科技有限公司
申请日： 2019-09-16 - 公布日： 2019-12-06 - 主分类号： B23K26/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种定向区域快速扫描式激光冲击强化方法及系统，属于激光冲击领域，包括激光器、控制模块、振镜装置、夹持机器人和送水机器人，包括以下步骤：S1：设定激光器的激光冲击强化参数；S2：控制模块对待加工区域的形状扫描并规划激光冲击的路径；S3：调整振镜装置的反射镜的转动频次及转动角度，S4：振镜装置的反射镜每转动到下一角度时，激光器发射出脉冲激光到振镜装置的反射镜上，重复执行步骤S3，直到完成对整个待加工区域冲击强化。通过振镜装置的反射镜快速摆动，使反射出的激光束以激光冲击的路径移动，代替夹持机器人的运动，实现快速完成表面区域形状复杂零件的激光冲击强化。
振镜装置反射镜激光冲击强化激光冲击转动夹持机器人加工区域控制模块激光器形状复杂零件激光器发射冲击强化定向区域快速扫描路径移动脉冲激光形状扫描重复执行激光束摆动送水反射机器人规划

[发明专利]一种金属零件激光光内送丝熔覆激光冲击锻打复合增材制造方法-CN201710391667.2有效
发明人：张永康;秦艳;张峥;杨青天 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2017-05-27 - 公布日： 2019-11-26 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明公开了一种金属零件激光光内送丝熔覆激光冲击锻打复合增材制造方法，其基于激光热效应和冲击波力学效应复合制造工艺，在热源熔化金属丝形成熔覆区的同时，对熔覆区同步进行激光冲击处理，在一步制造工序中完成成形与强化工艺，具有高效、高质量的显著特点，解决了二次强化工艺导致的二次加热、热应力和效率降低的缺点，节约了大量时间和大幅降低了生产成本，还可以精确调控激光束直径与形状、脉冲宽度、脉冲能量、重复频率等参数，以适应于各种材料和复杂结构件高质量成形；同时基于连续激光采用光‑丝同轴输送熔覆成形，可以高效利用金属丝成形高质量的熔覆层。
一种金属零件激光光内送丝熔覆冲击锻打复合制造方法

[发明专利]基于CCD监控的大尺寸零件激光熔覆冲击锻打复合成形方法-CN201710399406.5有效
发明人：张永康;杨丰槐;杨智帆;杨青天 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2017-05-31 - 公布日： 2019-10-29 - 主分类号： B23K26/342 文献下载
摘要：本发明提供一种基于CCD监控的大尺寸零件激光熔覆冲击锻打复合成形方法，在CCD监控下，一道连续激光完成熔覆；与此同时，另一道脉冲激光在最佳锻打区域进行锻打强化。通过CCD监控激光熔覆冲击锻打复合成形的每层熔覆层的形状与尺寸，获取下一层加工的补偿量。通过补偿量的反馈，计算机控制系统控制下一层加工时连续激光束、脉冲激光束的相关参数和送粉量。反复调整相关参数进行加工，获得具有更好的综合机械性能和更精确形状和尺寸的零件。
基于 ccd 监控尺寸零件激光冲击锻打复合成形方法

[发明专利]一种激光冲击锻打与激光切割复合增材制造装置及方法-CN201711384816.9有效
发明人：张永康;于秋云;杨青天;杨丰槐;杨智帆 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2017-12-20 - 公布日： 2019-08-27 - 主分类号： B29C64/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光冲击锻打与激光切割复合增材制造装置及方法，该装置通过将激光器的输出光束通过分光镜系统分成两激光束，构成两个不同的导光系统，第一导光系统又分为第三激光束和第四激光束，分别用于激光3D打印与激光切割，第二激光束用于激光冲击锻打。根据零部件个性化设计要求，建立三维模型，分层切片处理获取切片轮廓信息，确定激光切割零件分层轮廓及腔室、管道、冷配管等内部复杂结构，第三激光束3D打印第N层切片，同时第二激光束在最佳温度区同步激光冲击锻打，每一层切片或切片层厚度达到要求时第四激光束工作，保证了尺寸精度和表面质量，实现高刚度、刚精度和高效率的3D打印，同时具有加工效率高、质量好、寿命长的优点。
激光束激光切割锻打激光冲击切片打印导光系统制造装置复合分光镜系统个性化设计最佳温度区分层切片复杂结构加工效率轮廓信息三维模型输出光束同步激光激光器高刚度高效率切片层分层配管腔室零部件激光保证

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