GAMES Webinar 2023 – 284期(结构优化与增材制造) | 方国鑫(曼彻斯特大学),翟晓雅(中国科学技术大学)

【GAMES Webinar 2023-284期】(CAD/CAE/CAM专题-结构优化与增材制造)

报告嘉宾:方国鑫(曼彻斯特大学)

报告时间:2023年7月13号星期四晚上8:00-8:30(北京时间)

报告题目:机器人辅助多轴增材制造:曲面切片和空间刀具路径规划

报告摘要:

增材制造(AM)直接从数字模型中制造物体,如今正在彻底改变生产方式。然而,传统的3D打印方法主要涉及平面切片策略,其2.5D堆积材料的方式限制了制造的灵活性。多轴增材制造(MAAM)通过利用机器人运动在三维空间中沉积材料,克服了传统平面3D打印的下限制。多轴AM技术可以实现先进的设计目标,包括无需支撑的打印过程、增强的表面处理以及控制纤维材料各向异性属性以增强强度。同时,其还为混合加工和打印更大规模物体提供了机会。尽管这些进展令人兴奋,但高维材料分解空间也提出了曲面层切片、刀具路径生成、硬件开发和材料加工工艺上的新挑战。在这次报告中,我将展示我们课题组在克服多轴增材制造中的困难以及使用机器人辅助3D打印系统方面的研究。本次演讲将涵盖以下内容:(1)针对MAAM开发先进的计算框架,用于曲面层切片和打印路径生成,实现模型的体积分解以实现打印模型的机械强度增强;(2)利用定制的刀具路径设计探索使用连续碳纤维增强复合材料(CFRCPs)的多轴打印,以实现最高的机械性能;(3)将机器人系统与MAAM技术相结合,以提高制造过程中的精度、控制性和自动化程度。

讲者简介:

方国鑫,曼彻斯特大学数字化制造实验室博士后研究员。他在代尔夫特理工大学获得先进制造博士学位,并在博士期间访问香港中文大学机械系开展研究工作。他的研究兴趣包括数字化制造、计算机辅助设计和机器人技术,专注于多轴增材制造系统和软体机器人系统开发。他的研究成果发表在制造、机器人和计算机图形学领域的知名期刊上,包括TRO、SIGGRAPH (Asia)及Additive Manufacturing。他参与开发的多轴增材制造曲层切片器荣获2022年SIGGRAPH Asia会议的最佳论文奖。

讲者主页:https://guoxinfang.github.io/

 

报告嘉宾:翟晓雅(中国科学技术大学)

报告时间:2023年7月13号星期四晚上8:30-9:00(北京时间)

报告题目:增材制造中的结构设计与路径规划问题

报告摘要:

增材制造作为一种新的制造技术在过去十年来得到了快速发展,并在工业制造、航空航天、医疗等领域得到大量的应用。与此同时,增材制造进一步促进了结构设计技术的发展。结构设计为增材制造技术的实体打印提供了更多样性的输入。结构设计解决的是打印什么的问题,增材制造技术解决的是如何打印的问题。两者相辅相成,互相促进,是工业生产中至关重要的两个环节。本次报告将围绕增材制造中的结构优化设计问题以及路径规划问题进行讨论研究。

讲者简介:

翟晓雅,中国科学技术大学特聘副研究员,香港中文大学研究助理。先后在中国科学技术大学,日本新潟大学,荷兰代尔夫特理工大学,香港中文大学开展研究工作。其研究兴趣主要包括:带有应力约束的拓扑优化,超材料设计,面向增材制造的结构设计。其博士学位论文被评为 2022 中国科学院百篇优秀博士学位论文。首次提出“可微的微结构”概念,并生成了一系列的接近理论值上限的微结构库。目前担任中国工业与应用数学学会几何设计与计算专业委员会委员,同时也担任CMAME, SMO, CAD, AM等期刊的审稿人。目前共发表论文10余篇。

讲者主页:https://xiaoyazhai.github.io/

 

主持人简介:

王伟明,大连理工大学副教授,曼彻斯特大学PDRA。曾在玛丽居里基金资助下在代尔夫特理工大学进行博士后工作。博士期间访问亚琛工业大学,中国科学技术大学等。担任计算机辅助设计与图形学专委会委员、中国图学学会可视化与认知计算专委会委员、图学大数据专委会委员等。主持或参与国家级项目10余项。长期从事数字几何处理和计算设计与制造等方向的研究工作。发表学术论文30余篇,其中2篇论文为ESI高被引论文。研究工作曾获ISSMO/Springer Prize、GDC2021 最佳论文奖等。个人主页:https://wmwang.weebly.com/

 

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