张帆
- 作品数：39 被引量：147H指数：8
- 供职机构：武汉理工大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程化学工程文化科学更多>>
- 基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法
- 2024年
- 连续碳纤维复合材料3D打印成型零件的力学性能对纤维的铺设方向有需求,传统的路径规划方法基于零件的形状轮廓进行填充,不能满足零件的实际使用性能。针对这一问题,提出基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法。基于连续碳纤维复合材料三维模型的有限元分析数据,通过材料力学计算得到相应的主应力轨迹线;通过连续碳纤维复合材料3D打印的打印参数对得到的主应力轨迹线进行调控,保证每一条轨迹线之间的间距契合3D打印要求;通过坐标变换调整有限元分析坐标系以及打印机坐标系;通过以上调控生成用于连续碳纤维复合材料3D打印的G code规划文件。通过路径规划仿真对比和打印拉伸实验,基于主应力轨迹线生成的连续碳纤维复合材料3D打印路径比传统直线碳纤维复合材料3D打印路径性能提高了4.5%,验证了基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法的有效性。
- 邱雯张帆谭跃刚张俊涂一文
- 关键词：路径规划
- 支具无支撑快速3D打印的变层高规划及路径补偿方法
- 2024年
- 支具的快速个性化制造对3D打印支具提出了无支撑成型的需求。在无支撑打印过程中需要改变沉积方向,对应在分层时就需要改变切平面方向,使切平面之间产生夹角。若夹角过大会产生阶梯现象;若夹角过小,相邻两切平面之间无更细分的切平面,使相邻两切平面之间的模型就无法进行分层,导致打印时部分模型缺失;这2种情况都会对支具打印的力学性能和表面质量造成消极影响。针对这一问题,提出了支具无支撑快速3D打印的变层高规划及路径补偿方法。通过对支具模型中轴线的提取和基于中轴线分层规划避免阶梯现象;对由于切平面变化造成的模型缺失进行补偿量的计算,并采用变层高的路径规划方式进行补偿,保证支具的力学性能和表面质量;最后生成供五轴打印机打印的Gcode文件。采用手肘支具模型进行路径仿真和打印实验,该支具打印方法的力学性能比优化前提升了3.74倍,同时也提升了表面质量,实现了支具无支撑快速3D打印。
- 张帆郝冉涂一文杨肖刘佳畅
- 关键词：无支撑
- 生成式预训练模型机器人及其潜力与挑战
- 2024年
- 机器人与ChatGPT的融合可形成具有人类智慧特征的“硅智能体”,定义为“生成式预训练模型机器人”。以ChatGPT和机器人的智能融合为对象,阐述了GPT-R的特点、技术趋势及在工业和人类生活中的应用。分析了GPT-R在体力、智力及与人类共融发展中存在的问题,从GPT-R的本体与智能、法律与安全、社会规则三方面给出相应对策。结合了ChatGPT和机器人技术的GPT-R将拥有越来越广泛的应用场景和越来越大的市场潜力,成为未来人工智能和机器人共融发展的重要方向之一。
- 张帆谭跃刚
- 关键词：人工智能
- 三维城市环境下语义信息可视化之注记配置研究
- 计算机可视化技术为我们提供了一种看见‘不可见事物’的方法。随着计算机科技的发展,三维可视化结果越来越多地被应用于日常生活中的各个方面,从而更好地辅助我们进行城市规划、交通导航、专题查询、公共事务管理等各项工作的开展。然而...
- 张帆
- 关键词：GISCITYGML
- 文献传递
- 3D打印创新教学实验室及其应用被引量：39
- 2016年
- 3D打印技术成为第三次科技革命关注的焦点,逐步应用到各行各业。3D打印在教育领域的应用能够架起理论和实践的桥梁,改变传统教学模式,提高创新和创造力。但对比国外,远未发掘出3D打印技术在教学中独有的激发创新应用的能力。本文利用3D打印技术,研究构建一种创新教学实验室,根据实际教学应用,分析了3D打印创新教学实验室在教学中的作用,提出了全新的基于3D打印的创新教学模式。3D打印创新教学实验室将会成为教学创新不可或缺的组成部分,对教学改革具有重要意义。
- 谭跃刚陈章念张帆周祖德陈雅辉
- 关键词：3D打印创新教学教学实验室教学模式
- FDM全彩3D打印的混色延迟处理方法研究被引量：2
- 2022年
- 针对全彩3D打印颜色转换的混色延迟问题,设计基于内部填充和废料柱处理的颜色切换方法,保证打印效果。以模型特征与颜色切换点为基础,结合模型切片的相关参数,对G代码进行处理,识别颜色切换点;基于喷头混合腔参数与G代码相关参数联系,实现位置匹配点精确匹配。通过“三进一出”全彩3D打印对单层模型进行打印测试,验证了颜色切换方法的可行性。该方法在提高全彩3D打印颜色可控性、精确性的同时,更加环保、节约材料,为高质量FDM全彩打印提供了技术支撑。
- 张帆许亚婷谢双楠
- 关键词：3D打印
- 连续碳纤维3D打印的压力轨迹实时跟踪算法研究被引量：2
- 2020年
- 针对碳纤维复合材料3D打印过程中各层之间无法紧密粘连及连续成型路径方向随形改变的问题,提出了基于滚轮压力装置的成型路径轨迹实时跟踪算法。通过三维模型切片轮廓轨迹的自动识别与离散化处理,实现滚轮在直线、曲线及连续方向变化等路径条件下的实时轨迹跟踪。仿真结果验证了压力轨迹实时跟踪算法的正确性和可行性,打印结果显示施压后测试件的拉伸强度和弯曲强度增加了138.11%和236.50%,打印件的力学性能显著提升。
- 董嫣然谭跃刚张帆张俊
- 关键词：3D打印致密性
- 3D打印工作台平面度的差分式光电检测与补偿被引量：4
- 2016年
- 3D打印是一种通过将三维模型切片分层的方式生成可被单片机识别的G代码文件,然后逐层打印的生长型快速制造方法。针对桌面型3D打印机工作台平面不水平导致打印产生的翘曲、变形等问题,利用基于双发射差分式光电传感器距离检测的反距离加权插值(IDW)算法对打印平面进行精确补偿,较传统机械补偿调平方法提高了精度与重复性。通过实验分析与验证,补偿效果明显,有效减少了打印过程出现的翘曲、变形等现象,提高了打印精度与质量。
- 谭跃刚孙君雨张帆
- 基于正交试验的FDM 3D打印工艺方法研究被引量：10
- 2017年
- 正交实验设计和分析方法是研究多因素多水平工艺优化实验的有效方法。针对目前3D打印领域缺乏行业标准、影响3D打印成型结果的工艺参数繁多、最佳工艺流程难以确定的问题,采用正交实验方法研究影响3D打印成型质量的工艺流程,分析出层高设置、打印速度、填充密度依次为影响FDM(熔融沉积)3D打印成型的主要因素,并得出层高0.18mm,打印速度40 mm/s,填充30%时表面质量较好。正交实验方法对优化3D打印工艺流程、提高打印效果具有借鉴意义。
- 张帆谭跃刚马国锋
- 关键词：正交实验3D打印熔融沉积工艺参数
- 连续碳纤维复合材料选择性增强的3D打印切片方法研究被引量：2
- 2021年
- 针对碳纤维长纤复合材料选择性插入过程中的三维模型切片层选择与成型路径的规划问题,提出连续碳纤维材料和高分子材料混合打印的选择性分层插入的算法。通过在模型切片处理时对特定增强层的识别、多材料喷头的空间转换、成型路径的独立规划,实现对高分子材料成型过程的选择性增强。通过仿真证明算法能够灵活选择碳纤维长纤复合材料分层插入的层数和填充方式,同时保证纤维成型路径的连续性。3D打印实验表明,在碳纤维复合材料插入6层,体积比为36%的条件下,测试件的弯曲强度和拉伸强度分别提高了79.94%和31%。
- 易雪涛谭跃刚王茂森张帆周祖德
- 关键词：碳纤维复合材料3D打印纤维增强切片
