结构布局、几何与3D打印一体优化策略及应用研究:从三轴到多轴金属3D打印
发布时间:2024-12-06 浏览次数:
报告人简介:
Jun Ye,博士生导师,英国注册工程师,英国高等教育学院会士(FHEA),英国利兹大学永久职位助理教授。长期从事钢结构与空间结构、基础设施智能建造与运维方面的研究,主要研究包括:钢结构稳定与设计、3D打印结构、高层及大跨钢结构设计与优化,智能建造与运维等。在Journal of Structural Engineering-ASCE, Engineering Structure, Automation in Construction等土木工程领域权威期刊发表SCI学术论文60余篇,其中第一或通讯作者40余篇。
报告摘要:
结构智能设计是智能制造的关键环节,结构可以通过布局优化、几何优化进行材料的合理分布,获得最佳的结构形态,最省的材料消耗。3D打印(增材制造)通过材料层层累积实现结构自由“生长”,从而极大地拓宽了制造的灵活性。布局优化和3D打印技术在土木、机械、航空航天等领域已获得应用。然而,传统的布局优化设计用于三轴金属3D打印,存在构件布局过于复杂、节点数量过于庞大、加工制造过于繁琐、打印灵活性不强等问题。针对这些问题,本报告采用多层次优化流程、优选初始解,提出布局、几何和复杂金属结构多轴3D打印路径一体优化算法;通过动态调整平衡矩阵规模、构件融合和节点合并,提高优化算法的效率;同步实现复杂金属结构优化、多轴3D打印路径生成,为复杂金属结构智能、高效设计制造提供了全新的解决方案,成果成功应用于国内首座金属3D打印铝合金人行桥的设计与打印建造。