[发明专利]一种3D打印编织一体化成型的复合梁的建造方法及复合梁有效
| 申请号： | 201811038642.5 | 申请日： | 2018-09-06 |
| 公开（公告）号： | CN109129818B | 公开（公告）日： | 2019-11-22 |
| 发明（设计）人： | 孙晓燕;王海龙;陈杰;汪群;张治成;邹道勤 | 申请（专利权）人： | 浙江大学 |
| 主分类号： | B28B1/00 | 分类号： | B28B1/00;B28B15/00;B33Y10/00;E04C3/20 |
| 代理公司： | 33224 杭州天勤知识产权代理有限公司 | 代理人： | 胡红娟<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
| 地址： | 310013 浙江*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种3D打印编织一体化成型的复合梁的建造方法及复合梁，包括：建模进行受力分析，进行梁构件空间体型优化，确定复合梁构件骨架或复合梁构件外模的形状和厚度；确定线材编织范围、编织用量和加密编织与普通编织的区域；确定编织流程，并与基体打印流程共同组合设计，形成复打印编织一体化流程；配制3D打印材料；根据打印编织一体化流程进行3D打印基体和编入线材，得到复合梁或复合梁外模。本发明提供的建造方法所制备的梁构件为复合梁，有效改善了3D打印构件的抗拉、抗剪、抗磨和抗裂性能，大大增强了构件的断裂韧性和抗冲击性能，提升梁构件的疲劳性能及其耐久性，提升空间跨越能力，施工便捷，快速适用。 | ||
| 搜索关键词： | 复合梁 编织 打印 一体化成型 一体化流程 梁构件 外模 线材 建造 抗冲击性能 打印材料 打印构件 断裂韧性 构件骨架 抗裂性能 空间跨越 疲劳性能 受力分析 组合设计 提升梁 建模 抗剪 抗拉 抗磨 体型 制备 加密 配制 施工 优化 | ||
【主权项】：
1.一种3D打印编织一体化成型的复合梁的建造方法，包括以下步骤：/n（1）确定梁跨度、梁高和梁宽，根据梁的两端支承状态、承受施工荷载与使用荷载的设计值，建模进行受力分析；结合应力分布规律，设定判别域逐步剔除低应力材料，进行梁构件空间体型优化，确定复合梁构件骨架或复合梁构件外模的形状和厚度；/n（2）根据体型优化后的复合梁构件骨架或复合梁构件外模的拉应力及安全系数分布规律，以及受力阈值确定线材编织范围；根据复合梁构件骨架或复合梁构件外模荷载组合后的应力值、应力/强度比值与安全系数大小确定线材的编织用量；并设定复合梁构件骨架或复合梁构件外模中加密编织与普通编织的区域；所述的线材选自钢绞线、纤维复合线材或纳米线材中的一种或至少两种的组合；/n（3）根据步骤（2）得到的编织范围、编织用量以及加密编织与普通编织的区域确定编织流程，并与基体打印流程共同组合设计，形成复合梁构件骨架或复合梁构件外模的打印编织一体化流程；/n（4）配制3D打印材料；/n（5）根据步骤（3）中的复合梁构件骨架或复合梁构件外模的打印编织一体化流程进行3D打印基体和编入线材，得到复合梁或复合梁外模；所述的线材的编入方法为：在平行打印方向上，3D打印基体时一体化编入线材，在编织定位点喷射螺钉定位，编入的线材缠绕在喷射的螺钉上；在垂直打印方向上，3D打印基体后，在编织定位点喷射螺钉定位，在打印材料初凝前编入线材，编入的线材缠绕在喷射的螺钉上形成空间网格。/n
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