近日，我院机电工程系青年教师李润声在航空航天领域增材制造方向取得重要进展，相关研究成果《双机器人协同电弧增材制造Al-Cu合金残余应力演化与变形数值模拟》（Simulation of residual stress and distortion evolution in dual-robot collaborative wire-arc additive manufactured Al-Cu alloys）发表于《Virtual and PhysicalPrototyping》期刊。《Virtual and Physical Prototyping》是制造领域的国际顶级期刊，2023年影响因子为10.2（SCI一区）。文章由中国石油大学（华东）联合哈尔滨工业大学（本部及威海校区），湖北航天技术研究院总体设计所以及东南大学合作完成，论文第一作者为机电工程系青年教师李润声，该研究得到中央高校基本科研项目，山东省自然科学基金与青岛市自然科学基金联合资助。
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目前，电弧增材制造在航空航天，能源，汽车，船舶等领域已有广泛应用，单一机器人难以满足工业界对该技术效率，质量，变形控制等多方面的需求。
多机器人增材制造系统示意图
采用多机协同制造的C919飞机承力框
针对以上需求，该研究旨在评估双机器人协同系统在电弧增材制造中制造大型薄壁构件的残余应力演变过程和变形分布。通过建立双机器人有限元模型，使用红外和结构光传感器进行实验验证。与单机器人相比，双机器人系统实现了显著较低的最大温度梯度，温度分布更加均匀。双机器人系统还减少了29%的变形，这归因于更均匀的应力和应力分布。最后通过大型民用客机承力框的零件制造验证了该技术在工业中的应用潜力。
论文链接：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17452759.2024.2409390?src=exp-la
