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龙图腾网恭喜东北大学申请的专利一种选区激光熔化沉积制备轻量化高铁制动盘的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114861337B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210307529.2，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种选区激光熔化沉积制备轻量化高铁制动盘的方法是由陈岁元;马明志;宋修文;唐乃鑫;周林设计研发完成，并于2022-03-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种选区激光熔化沉积制备轻量化高铁制动盘的方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种选区激光熔化沉积制备轻量化高铁制动盘的方法，主要是依据拓扑优化方法构建了一种轻量化制动盘的等效载荷法流程。基于传统铸造用制动盘模型，提取制动盘模型中可重复的单元体模型进行轻量化结构设计，分别成功设计出了减轻重量10％、15％与30％并具有良好应力分布的单元体模型，再依据等效积分的方式，将拓扑优化后的单元体模型进行组合，获得了减轻8％、13％与28％的三种轻量化的高铁制动盘结构模型，其中减重28％的轻量化制动盘模型散热性能提高了17％。在优化了的选区激光熔化参数条件下，利用24CrNiMoY合金钢粉末成功打印出了1:10缩比例轻量化高铁制动盘样品，与轻量化前的模型样品相比较，轻量化制动盘样品在减重了28％的同时，依然具有同样的耐磨性能。

本发明授权一种选区激光熔化沉积制备轻量化高铁制动盘的方法在权利要求书中公布了：1.一种选区激光熔化沉积制备轻量化高铁制动盘的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：S1、选取高铁制动盘模型；S2、对制动盘模型进行等效微分，拆解为多个单元体结构；S3、对单元体结构进行拓扑优化计算与形状优化；S4、将优化后的单元体结构等效积分为轻量化制动盘模型；S5、根据轻量化制动盘模型采用选区激光熔化制备轻量化高铁制动盘；所述高铁制动盘模型由摩擦面、内面、散热筋、连接扣和内外圆周面组成；所述步骤S2具体包括：选择制动盘模型的摩擦面与散热筋部分作为设计域进行设计，将制动盘模型按照散热筋分布，采用等效微分的方式，等分切割摩擦面，获得多个“工”字型单元体结构，所述单元体结构由一个圆柱体和同轴对称连接在圆柱体两端的正六棱柱组成；所述步骤S3具体包括：S3.1对提取出的单元体结构使用固体各向同性材料惩罚模型进行拓扑优化计算，去除单元体结构的非承载力部分；S3.2优化后的单元体结构呈双“Y”型，主要变化为“工”字型上下两端的正六棱柱变化为正六棱台与正六棱柱的组合；S3.3在双“Y”型单元体结构的散热筋与正六棱台之间施加圆角，进行形状优化；所述步骤S3.1具体包括：S3.1.1拓扑优化计算所用的固体各向同性材料惩罚模型的数学模型如下：Mincρ,U＝fTU ρ∈0,1其中，c为设计目标的顺应性函数单元体应变能，ρ为计算单元的相对密度，U则是计算单元的相对位移矩阵，F则是各计算单元所承受的外力载荷，K为计算单元整体刚度矩阵，为等效静载压力，ei为计算单元；Vo为单元体结构体积，Vρ为优化计算后单元体体积，x则为目标体积分数，Ki表示计算单元刚度，N为设计域内的计算单元数量，ρi为计算单元的相对密度，ρmin为设计域内所有计算单元的最小相对密度；p为惩罚因子；S3.1.2设置单元体目标体积x范围为70％～90％，即减重范围为10％～30％；S3.1.3在进行拓扑优化计算时，应力边界条件设定为： 其中，为等效静载压力，为面积为S的制动盘盘面上的时的瞬态压力。

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