成果推介|南京航空航天大学科研成果精选

      一、成果简介

增材制造技术通过材料“自下而上”的自动化、数字化的逐层累加实现复合材料构件的成形，具有材料利用率高、结构设计与制造一体化、无需模具等优点，可以实现复合材料制备与构件一体化成形制造。针对航空航天、轨道交通等领域复合材料构件数字化、柔性快速制造需求，本项目开展碳纤维增强热塑性复合材料增材制造技术与装备研究，突破多丝束并行打印、大幅面翘曲变形控制、多参数耦合性能调控、复合材料原位剥离回收等关键技术，研制大型高效纤维复合材料增材制造装备，打印军机整流罩、高速列车端梁、航天飞行器级间段等典型构件，完成应用考核验证，形成标准规范，为工程化应用奠定基础。

      二、创新点

1.增材制造的界面结合优化技术。

2.短/长/连续纤维复合材料增材制造高精高效工艺。

3.短/长/连续碳纤维复合材料多轴大型增材制造装备。

      三、主要技术指标

自主研发丝材成型机:模嘴0.6~1.1mm、3区加热(300°C)、收卷25rpm；自主研发增材成形机；喷头温度500°C、基板温度150°C、腔温250°C、成形470x470x470mm。

      一、成果简介

机器人精度补偿技术与高精度机器人智能加工装备面向航空航天及高端民用产品数字化智能制造领域，提供机器人加工装备整体解决方案设计、核心技术服务等研究性工作。重点突破机器人高精度补偿、刚度增强、任务规划、智能末端执行器、集成控制的核心技术，形成高精度机器人作业平台，通过装载制孔、铆接、铣削、测量等多功能末端执行器形成高精度智能机器人加工装备。

      二、创新点

1.提出综合关节伺服控制和定位误差深度学习的机器人绝对定位精度补偿策略，实现机器人的精确控制与实时补偿。

2.提出基于在线感知的加工任务离线规划方法，实现钻铆工艺离线任务的智能规划。

3.提出融合视觉、触觉、听觉和主轴功率感知的智能钻铆一体化多功能末端执行器模块化结构，实现钻铆状态实时动态感知与钻铆质量在线监测。

4.提出基于钻铆工艺学习样本库的深度置信网络学习策略，形成基于钻铆工艺深度学习的自适应控制方法。

      三、主要技术指标

较传统方法，叠层材料孔径精度由H9提高到H8，孔位精度提高1倍，法向精度提高10倍，锪窝精度提高1倍，叠层材料毛刺<50μm，铆接差<0.05mm，钻铆效率提升5-10倍。

      一、成果简介

该成果是面向产品质量在线检测应用领域，一种基于计算机视觉和高性能计算机构成产品在线监测系统。采用基于摄像机参数、运动目标信息状态参数和模糊控制策略的主动视觉测控模型，利用一种抽样算法的视频快速解读技术运动目标快捷检测技术，又采用高鲁棒的Camshift 和Kalman滤波相结合的运动目标高可靠快捷智能识别与跟踪方法，以达到具有高可靠感知、高清晰、智能化、高精度定位、高可靠跟踪和智能信息处理检测的优势。

      二、创新点

1.高清晰、智能化。

2.提出了主动智能化快速高清晰信息获取测控模型，与现有技术相比，其特点是鲁棒性好，实时性高，跟踪成功率高、监测可靠。

      一、成果简介

等离子表面冶金是利用气体放电所产生的低温等离子体而形成的表面冶金方法。它利用辉光放电所产生的低温等离子体而形成的离子氮化，是材料表面工程发展进程中最重要的成就之一。

      二、创新点

采用的双层辉光离子等离子表面冶金技术使合金元素扩展到大量固体金属元素，如镍，铬，钨，钼，钛，铝等，形成等离子表面冶金新领域，可以在钢铁材料、钛及钛合金、铜及铜合金、金属间化合物以及陶瓷和其它材料表面，形成多种多样与基体材料不同的合金层。

      一、成果简介

钛及钛合金与常用外科植入材料(如不锈钢、CoCr合金、纯钛和钛合金)相比，具有优良的生物相容性、耐蚀性、力学性能和加工性能，是目前最具优势的生物医学金属材料。

      二、创新点以及主要技术指标

1.合金强度高(~1050MPa)，并可在较大范围内调整以满足不同类型产品的需要。

2.弹性模量比传统的Ti₆Al₄V合金低30%。

3.疲劳强度和断裂韧性均优于Ti₆Al₄V合金。

4.不含毒性组元，生物相容性优良。

5.工艺成型性好，延伸率比Ti₆Al₄V合金高出20%，压缩率比Ti₆Al₄V合金高出30%，热加工温度低(~150°C)。