成飞-南航“智汇蓝天”3D打印项目成果发表SCI期刊
发布人:邱明波  发布时间:2019-11-29   浏览次数:248


11月29日,成飞-南航“智汇蓝天”校企协同育人平台科创项目——钛合金薄壁件3D打印仿真技术研究成果发表在SCI收录期刊Metals(IF=2.259),文章题目“Distortionof Thin-Walled Structure Fabricated by Selective Laser Melting Based onAssumption of Constraining Force-Induced Distortion”。这是自2016年9月成飞-南航“智汇蓝天”科创孵化中心成立以来,由我校本科生作为第一作者完成的第一篇SCI源刊论文。论文作者来自机电学院本科生阳涛(一作)、岳文超(三作)及王爽(四作)。论文共同指导教师为南航机电学院沈理达教授、邱明波副教授,南航能源与动力学院博士后谢德巧,航空工业成飞荣鹏博士。该论文基于南京航空航天大学增材制造研究所提出的“约束力假设模型变形预测理论”,针对某航空背景交叉薄壁典型结构进行了理论计算模拟,在不调整设计的情况下,提出采用特定交替扫描策略即可有效消除该特征结构变形的具体工艺解决方案。


图1 某航空背景交叉薄壁典型结构工艺解决方案


选择性激光熔化(SelectiveLaser Melting)是目前航空航天领域最具前景的3D打印技术之一,不仅能将工程师设计的复杂结构通过激光逐点成形直接制造获得,而且可以制造传统技术无法加工的拓扑化、超轻量、薄壁等特殊结构,未来有望在新型航空结构件制造中大量应用。成飞公司近年已经建立了专门的金属3D打印研究部门,针对钛合金、铝合金等材料开展工程化研究。本项目“钛合金薄壁件3D打印仿真技术研究”就是由成飞3D打印部门基于实际科研生产问题提出的第三期成飞-南航“智汇蓝天”实践培养课题。


图2 选择性激光熔化基本原理图及航空航天应用(空客)


自项目启动后,项目团队第一时间建立微信群工作群,着手规划项目实施,通过前期细致沟通,校、企指导教师共同给本项目实践学生制定了详细的工作计划,并安排了针对性的基础知识学习目录,项目团队成员利用寒假学习激光增材制造的基础知识以及ANSYS软件。为了更好的提升培养效果,在实践教学中创新提出了“研究生导师”培养制度,聘请谢德巧博士研究生参与到具体的指导中,强化项目的过程管理,定期召开项目汇报及分析会。


图3 项目过程管理部分经验


在夯实理论知识、充分了解技术背景的基础上,指导教师开放南京航空航天大学增材制造研究所(机电学院)SLM打印设备,对项目组本科生开展基础的金属3D打印的实操能力培训。在充分的模拟计算及基础试验研究基础上,由指导教师带队赴成飞开展实践学习,进一步了解项目提出背景,围绕实际待解决问题开展实践能力培养,提出具体的解决方案。


图4 机电学院SLM打印平台及带队赴成飞实践培养


校企“双导师指导模式”有效推动了校企协同育人的落实,是一个集学术研究、工程实践及人才培养为一体的创新培养体系。双方围绕“人才培养”这个共同目标,依托国家的重大需求和重点难题探索并优化人才培养模式,基于面向实际问题的项目培养学生工程创新实践能力。通过本项目实施,参与学生的综合素质得到了显著提升,组长阳涛以优异成绩顺利保研本校机电学院李迎光教授团队,岳文超获得CSC全额资助赴法国前沿科学理工学院交流,王爽以优异成绩保研上海交通大学材料学院。高质量的人才培养结果充分肯定了“以问题为牵引、以兴趣为驱动、以项目为载体”的校企工程实践模式,相信成飞-南航“智汇蓝天”校企协同育人平台一定能不断优化,不断进步。