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公开(公告)号：CN119636182A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411894925.5
申请日：2024-12-21
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种热塑性复合材料波纹夹芯结构及其焊接方法，涉及超声焊接技术领域，波纹夹芯结构包括：热塑性复合材料上面板、热塑性复合材料芯层和热塑性复合材料下面板；所述热塑性复合材料上面板通过能量传输膜焊接在所述热塑性复合材料芯层的上方；所述热塑性复合材料下面板通过能量传输膜焊接在所述热塑性复合材料芯层的下方。本发明在热塑性复合材料夹芯结构设计制造与力学性能表征方面获得原创性成果，为其工程应用提供指导。
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公开(公告)号：CN118917110A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411405906.1
申请日：2024-10-10
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种编织复合材料结构非线性力学性能计算方法，属于仿真模拟计算方法领域，包括：构建编织复合材料结构对应的RVE单胞模型；获取周期性边界条件，基于线性叠加原理对周期性边界条件进行修正，获得物理一致性边界条件；获取梁结构单胞的平均应变能表达式与修正Hill条件，结合述RVE单胞模型、周期性边界条件、物理一致性边界条件，计算获得等效截面柔度矩阵；基于等效截面柔度矩阵与RVE单胞模型进行编织复合材料结构非线性力学性能计算。本发明解决大尺寸复杂编织复合材料构件在多尺度仿真模拟过程中结构复杂度过高导致的计算效率低下及采用典型周期性边界条件后由于内部剪力引起的细节处应力应变场准确性不足的问题。
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公开(公告)号：CN119339859B
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411885136.5
申请日：2024-12-20
Applicant: 北京理工大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/20 , G06F119/14 , G06F111/10 , G06F113/26
Abstract: 本发明公开了复合材料界面摩擦的结构成型力热耦合分析方法及系统，涉及热塑性复合材料的焊接技术领域，其中方法步骤包括：构建待计算复合材料界面的二维数值模型，在构建二维数值模型时，综合考虑固体力学物理场和传热物理场；在二维数值模型中加入热源模型，得到耦合模型，热源模型包括：粘弹性热源模型和摩擦热源模型，在引入热源模型时，综合考虑引入界面弹性薄层切向刚度以及摩擦系数随温度变化对摩擦参热的影响；对耦合模型进行求解，得到模拟结果；基于模拟结果和实验结果对耦合模型进行优化，得到最佳的焊接工艺参数。本发明采用多物理场耦合的数值模拟分析方法，可以准确研究焊接过程中的多个物理场的相互作用。
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公开(公告)号：CN118917110B
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411405906.1
申请日：2024-10-10
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种编织复合材料结构非线性力学性能计算方法，属于仿真模拟计算方法领域，包括：构建编织复合材料结构对应的RVE单胞模型；获取周期性边界条件，基于线性叠加原理对周期性边界条件进行修正，获得物理一致性边界条件；获取梁结构单胞的平均应变能表达式与修正Hill条件，结合述RVE单胞模型、周期性边界条件、物理一致性边界条件，计算获得等效截面柔度矩阵；基于等效截面柔度矩阵与RVE单胞模型进行编织复合材料结构非线性力学性能计算。本发明解决大尺寸复杂编织复合材料构件在多尺度仿真模拟过程中结构复杂度过高导致的计算效率低下及采用典型周期性边界条件后由于内部剪力引起的细节处应力应变场准确性不足的问题。
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公开(公告)号：CN117601476A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311830932.4
申请日：2023-12-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明属于超声焊接修补技术领域，公开了一种超声焊接补片修补定位及加压增强的夹具和方法，包括底座，底座上设置有定位槽，定位槽内设置有用于约束及加压于修补片的紧固件；定位槽包括与待修补的工件相适配的第一凹槽，第一凹槽的两侧分别开设有第二凹槽，紧固件设置在第二凹槽内；紧固件包括对称设置在两第二凹槽内的支座，支座上设置有与待焊接的补片相适配的第三凹槽，支座的顶端设置有盖板，盖板的底端抵接在补片的顶面上并对所述补片与所述工件之间施加预压力；盖板上设置的锁紧件贯穿支座并与第二凹槽可拆卸连接。本发明可实现工件的快速定位、夹紧，且能够在修补件和补片上预先加压，提高修补的强度，提高工件的修补效率和质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116728818A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310697695.2
申请日：2023-06-13
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种纤维增强热固性复合材料的超声波焊接方法，属于超声波焊接领域。本发明采用纤维增强热固性复合材料的超声波焊接方法焊接的接头具有优异力学性能，避免钻孔损伤与结构增重，以及胶接需要的表面预处理与长时间固化等缺点。在纤维增强热固性复合材料表面塑化过程中，采用网状纯玻璃纤维布可保证热压过程中纯玻璃纤维布一面与预浸料紧密贴合，逐渐扎入软化树脂中的纤维中形成钉扎效应，一面留有大量的空隙，以便共固化时热塑性树脂在缝隙间流动，与热塑性树脂薄膜紧密连接在一起，以提升不同树脂间的相容性。本发明无需额外对热固性复合材料进行表面处理，同时焊接周期短，为纤维增强热固性复合材料焊接提供一种高效率制造方式。
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公开(公告)号：CN119339859A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411885136.5
申请日：2024-12-20
Applicant: 北京理工大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/20 , G06F119/14 , G06F111/10 , G06F113/26
Abstract: 本发明公开了复合材料界面摩擦的结构成型力热耦合分析方法及系统，涉及热塑性复合材料的焊接技术领域，其中方法步骤包括：构建待计算复合材料界面的二维数值模型，在构建二维数值模型时，综合考虑固体力学物理场和传热物理场；在二维数值模型中加入热源模型，得到耦合模型，热源模型包括：粘弹性热源模型和摩擦热源模型，在引入热源模型时，综合考虑引入界面弹性薄层切向刚度以及摩擦系数随温度变化对摩擦参热的影响；对耦合模型进行求解，得到模拟结果；基于模拟结果和实验结果对耦合模型进行优化，得到最佳的焊接工艺参数。本发明采用多物理场耦合的数值模拟分析方法，可以准确研究焊接过程中的多个物理场的相互作用。
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公开(公告)号：CN115958285B
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202310026861.6
申请日：2023-01-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种超声焊接工装夹具及其使用方法，属于焊接工装夹具技术领域。本发明包括用于固定下焊接板的底部夹具，以及用于固定上焊接板的顶部夹具与可在垂直方向滑动的滑移平台。所述底部夹具包括工装夹具底座、下焊接板压块、下焊接板水平滑移定位块，以及四个与底座相连的支撑柱。所述顶部夹具包括顶部夹持平台、上焊接板压块以及上焊接板定位块。所述滑移平台包括一个“凹”字型平台与四个带有连接角片的刚性弹簧。本发明能够实现焊接制造前对上下焊接板的准确定位与有效固定，同时避免焊接制造过程中因搭接区域厚度降低引起的焊接板弯曲变形，降低工件夹持对超声焊接工艺过程的影响，提高对焊接样品的焊接成型质量。
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公开(公告)号：CN116822290A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310758601.8
申请日：2023-06-26
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/27 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开的一种基于智能算法结合准均匀三次B样条曲线的优化方法，属于工程结构优化领域。针对变刚度纤维增强结构的纤维路径优化问题，利用智能算法对准均匀B‑样条曲线的几个离散数据点进行纤维路径优化，以期望的性能为目标值，不断优化迭代，直至达到全局最优解，即得到全局最优纤维路径。根据全局最优纤维路径制作层压板，显著提高层压板抗拉强度和刚度。本发明采用遗传算法或模拟退火算法生成控制点，对控制点个数也没有严格要求，能够根据实际情况设置自变量的取值范围，且能够在关键部位设置密集的优化控制点，提高层压板纤维路径优化结果的精度。本发明不仅适用于等间距等厚度的层压板优化，还适用于非等距间距、厚度以及曲面结构。
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公开(公告)号：CN115284619B
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202210944180.3
申请日：2022-08-05
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种超声焊接柔性导能项及其应用，属于聚合物及其复合材料超声焊接技术领域。将具有柔性特性的蜂窝式胞元构型引入导能项结构中，即导能项由多个蜂窝胞元通过周期性阵列构成。所述导能项的材料为热塑性树脂，所述热塑性树脂与所述待焊工件的材料相同或相容。焊接过程中超声振动与压力方向都沿结构厚度方向。所述蜂窝式胞元构型中存在大量中空部分。本发明具有如下优点：一方面能够在热塑性材料超声焊接过程中显著提高焊接效率，降低结构制造成本；另一方面，能够保证焊接过程中界面产热的均匀性，提升焊接质量及工艺可控性，同时显著降低焊接结构强度的离散型，提升焊接结构强度的均匀性，进而提升大型热塑性材料结构焊接质量。
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