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期刊信息/Journal information
工业技术创新
中国电子信息产业发展研究院和赛迪工业和信息化研究院（集团）有限公司
工业技术创新

中国电子信息产业发展研究院和赛迪工业和信息化研究院（集团）有限公司

双月刊

2095-8412

100048

北京市海淀区紫竹院路66号赛迪大厦18层

工业技术创新/Journal Industrial Technology Innovation
查看更多>>《工业技术创新》是工业和信息化部主管、中国电子信息产业发展研究院主办的国家级科技学术类期刊。本刊主要面向工业技术创新领域的有关工业主管部门、工业企业、科研创新的学术交流平台、技术创新成果的宣传转化园地和战略政策研究的理论探讨阵地。
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    中国增材制造产业发展现状与趋势展望

    李方正李博郭丹
    1-8页
    查看更多>>摘要：增材制造是制造业领域具有代表性的颠覆性技术,中国将增材制造列为重点发展领域.对中国重点增材制造企业开展相关数据信息的调研统计,结合日常调研情况,从多个维度系统总结出中国增材制造产业发展现状,并对2023年增材制造产业发展方向进行了趋势展望.研究发现:当前,中国增材制造产业规模增速放缓但仍保持高速增长趋势,国产装备供给能力与海外认可度持续提升,典型应用场景推广加速,企业不断向综合化服务端发展,产业投融资关注度稳步提升,产业支撑体系进一步健全.预计2023年,中国增材制造产业规模将突破400亿元,国产装备向大而精两极方向发展,且工业级装备出海成为趋势,航空航天等多领域应用场景需求迫切,增材制造智能产线建设加快,产业持续获得资本市场青睐,人才供给能力持续增强.增材制造的发展契合了中国新型工业化道路科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的目标要求,正成为加快推进新型工业化、迈进中国式现代化新征程的重要支撑.

    制造业增材制造产业调研统计现状趋势展望新型工业化

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    应用于增材制造的纯铜/铜合金材料研究前沿进展

    王迪卫洋田印仟温娅玲...
    9-23页
    查看更多>>摘要：纯铜/铜合金具有优良的耐磨性能、耐腐蚀性能、导热导电性能,被广泛应用于交通运输、能源化工、电子工业、电器制造和航空航天等领域.新型工业化的加快推进,对铜零件加工复杂度和快速制造提出了更高的要求.相比等材制造、减材制造等传统制造工艺,增材制造技术设计自由度更高、制造周期更短,具有加工任意复杂结构的能力.紧密围绕华南理工大学杨永强团队有关增材制造纯铜/铜合金方面的研究工作,聚焦铜金属激光吸收率低、导热系数高等技术难题,详细介绍了激光选区熔化(SLM)技术和定向能量沉积(DED)技术原理与装备,并对二者的差异进行了比较.在此基础上,系统总结了纯铜和CuCrZr、CuNi2SiCr、锡青铜三种典型铜合金的增材制造工艺、性能及面临的挑战.最后,从高性能工件加工、短波长激光成型和过程实时监控与反馈三方面,对未来纯铜/铜合金增材制造的技术趋势进行了展望.

    增材制造纯铜/铜合金复杂结构激光吸收率锡青铜

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    Mg-Y合金的中高温力学行为

    李世琦霍庆欢
    24-31页
    查看更多>>摘要：随着现代工业对轻量化结构材料的需求不断增长,具备高比强度、低密度特性的镁(Mg)合金受到了广泛的关注.将特殊元素作为主要合金元素,可极大提高镁合金的抗蠕变性能和热稳定性,特别是钇(Y)元素,不仅价格较低,而且形成Mg-Y合金后,兼具较高的固溶强化效果和优良的热稳定性,未来极具应用潜力.从Mg-Y合金的热变形行为着手,梳理了Y元素含量对Mg-Y合金蠕变行为与抗蠕变性能的影响,探讨了改善Mg-Y合金抗蠕变性能的方法,形成了对Mg-Y合金中高温力学行为的较为完整的阐述.分析发现,Mg-Y合金的抗蠕变性能随着Y含量的升高而明显提升,蠕变各向异性则有所减弱;对Mg-Y合金抗蠕变性能进行提升,一是可对Y含量较低的合金进行预置孪晶,二是可对Y含量较高的合金施加时效处理.精细调控Mg-Y合金微观结构,长远来看仍是低成本高性能镁合金研究开发的重要途径.

    Mg-Y合金抗蠕变性能热稳定性力学行为时效处理微观结构

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    超大体量石窟文物数字化3D打印再生技术及应用

    刁常宇高俊苹宁波黄能迁...
    32-40页
    查看更多>>摘要：聚焦超大体量石窟文物数字化3D打印再生技术及应用开展研究.考察铣削曲面加工成型技术、熔融沉积成型(FDM)3D打印技术、光固化成型(SLA)3D打印技术,进行研究与比选,认为FDM和SLA两种增材制造技术为适合于超大体量石窟文物复制的合理技术路线.以云冈石窟第三窟西后室、云冈石窟第十二窟、龙门石窟古阳洞北壁四大龛为工作对象,对不同的3D打印方式、不同的石窟文物复制技术进行尝试和应用,得知质感和色彩复原问题、3D打印材料高温变形问题仍有待通过技术攻关加以解决,但若干关键技术的解决使得超大体量石窟文物3D打印再生技术进入了推广应用阶段.以大足石刻北山佛湾245龛等为工作对象,建立了集田野数据采集、海量3D数据处理、批量3D打印、模块拼装、上色妆銮、结构设计、运输等阶段于一体的数字化3D打印再生工艺规范,整个工艺过程仅需89.5天.超大体量石窟文物数字化3D打印再生使石窟寺由"不可移动的文物"变为"可以行走的石窟",让"活起来"的石窟走向了公众.

    文物数字化3D打印再生FDM3D打印SLA3D打印云冈石窟龙门石窟大足石刻

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    铝合金板件残余应力均化与变形控制

    于逸晨段戈杨王杰
    41-54页
    查看更多>>摘要：铝合金材料因其轻量化等优势,在航空航天、铁道车辆等领域受到广泛应用,但其加工制造过程中产生的残余应力会对加工精度的控制和服役能力的保持构成严重不利影响.以铝合金板件作为研究对象,围绕残余应力均化与变形控制等课题开展对照实验研究.针对铝合金板件轧制成形后残余应力分布不均匀的问题,采用残余应力高能声束调控系统对部分铝合金板件的残余应力进行均化处理,并通过搭建的残余应力超声无损检测系统,采用具有不同检测深度的探头,通过对照实验检测残余应力分布的改善状况.在此基础上,提出铣削工艺方案,考察高能声束调控前后铝合金板件的变形量,从而明确提高铝合金板件加工精度的措施.

    铝合金板件残余应力超声无损检测铣削变形控制

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    3D打印材料的研究进展

    王玉健李方正
    55-63页
    查看更多>>摘要：3D打印技术以其"自下而上"进行材料累加的制造理念,为复杂结构件制造提供了新思路新方案,为航空、航天、汽车、医疗、建筑、艺术等领域开辟了更为广阔的应用场景.将3D打印材料分为金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料三大类,通称为先进材料,并分别梳理和阐述各先进材料应用于国内外3D打印技术的最新研究成果.研究发现:随着工程化应用的深入,3D打印金属材料种类正在逐渐丰富,并通过合金化、增强基强化等手段提升性能;在有机高分子材料中,基于合成原理,实施改性和材料复合化,可有效改善线材性能,其中韧性和抗弯强度是重要研究指标;大多数无机非金属材料的研究围绕工艺适应性开展,部分材料已开始进入性能改善阶段.

    3D打印金属材料有机高分子材料无机非金属材料

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    基于节点子模型的装配式钢结构抗震性能分析

    蒋新闻陈猛薄澎涛
    64-71页
    查看更多>>摘要：连接节点的承载力是体现装配式钢结构抗震性能的决定性指标,然而目前传统的动力学响应分析方法难以精确刻画连接节点的承载特征.以某村公所装配式刚结构为研究对象,立足结构模型和材料,构建动力学研究方法体系,探讨质量矩阵、阻尼系数的求取方法;从结构特点出发,对梁、柱结构采用带截面形式的梁单元,对薄板件采用带厚度信息的四边形面单元,开展有限元建模;针对地震瞬态过程的特殊性,优选模态叠加法,对模型施加迁安波,开展装配式钢结构抗震性能分析,获得整体结构的应力—时间历程和应力云图.运用节点子模型技术,并进行网格细化,以整体结构响应的位移场强制作为节点子模型的边界输入,获得更加精细的连接节点应力云图.基于节点子模型技术得到的连接节点所受最大应力为45.57 MPa,比在整体结构分析得到的连接节点所受应力39.06 MPa要大,符合实际工况.

    抗震性能装配式钢结构Nastran节点子模型模态叠加法

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    基于机器视觉的钢筋拉伸检测机器人系统研发

    刘鹏刘凤义
    72-78页
    查看更多>>摘要：在钢筋混凝土结构中,钢筋是混凝土的骨架,其拉伸性能对建筑工程质量具有直接影响.研发一套基于机器视觉的钢筋拉伸检测机器人系统,立足称重测长、试件拉伸、伸长测量、样品留样等钢筋拉伸检测试验基本流程,结合企业客户设计需求,开展布局设计、动作流程设计、结构设计和电气设计,并对机器人进行选型,实现智能化Modbus-TCP通信.对九点标定法、张氏标定法这两种工业相机标定方法进行比选,充分考虑客户实际需求及畸变矫正需求,优选张氏标定法开展钢筋拉伸检测试验.钢筋拉伸检测机器人系统检测结果与人工检测操作相对偏差值在5％以内,表明系统的各项性能指标满足实际需求.该系统有望取代传统的人工检测操作,对建筑钢筋检测检验机构优化人员结构、节省人力成本、保障钢筋样品检测效率等方面具有积极推动作用.

    钢筋拉伸检测机器人系统机器视觉Modbus-TCP张氏标定法

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    考虑预应力和地基刚度的大型风力发电机组钢—混塔筒结构模态分析

    向际超陈小军刘欣刘婷...
    79-88页
    查看更多>>摘要：立足有限元基本理论,利用ANSYS有限元软件构建大型风力发电机组钢—混塔筒模型,开展模态分析,考察预应力和地基刚度对钢—混塔筒结构模态频率的影响.研究发现:当地基刚度由80 GNm/rad增大到240 GNm/rad时,钢—混塔筒结构前三阶模态频率的增大幅度分别是10.680％、20.230％和7.546％,增幅较大,不容忽视;钢—混塔筒结构第一阶模态频率(自振基频)在风力发电机组设计中是一个非常重要的设计参数,且受预应力钢筋影响较大,施加预应力比不施加预应力时增大20％以上;钢—混塔筒结构第二、三阶模态频率受到预应力影响较小,仅为1.5％左右,在实际设计生产过程中可不予考虑.

    钢—混塔筒预应力模态分析模态频率地基刚度

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    低韦伯数下液滴撞击固体表面的动力学行为研究

    詹银晓王珂南春苗徐天艺...
    89-96页
    查看更多>>摘要：液滴撞击固体表面现象在喷雾冷却、热喷涂等工业领域广泛存在,研究液滴撞击固体表面的动力学过程及作用机制,对相关工业技术的应用和发展具有重要价值.建立二维轴对称模型,数值模拟低韦伯数下液滴撞击固体表面的动力学过程,并以无量纲参数ξ作为铺展因子,对液滴的变形程度进行表征.通过与实验图像的对比,验证了模型的准确性.通过改变液滴撞击速度和初始直径的大小得到了大范围低韦伯数0＜We＜180.研究发现:韦伯数较小意味着惯性力较小,液滴变形会受到表面张力的阻碍,导致铺展因子较小,但较小的韦伯数仍可能呈现出较大的铺展因子;随着液滴静态接触角的增大,液滴铺展因子逐渐减小;在具有不同表面润湿性的固体表面上,液滴的动力学行为不同,其中亲水表面更利于在液滴铺展,在疏水表面上,液滴更容易发生反弹.

    液滴撞击固体表面铺展因子韦伯数表面润湿性

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