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課程概述
增材製造是集光、機、電、信息、控制及新材料等多學科交叉融合的一種先進製造技術，全球各國高度重視，製造強國建設亟需培養增材製造高質量創新型人才。
課程融合國內外增材製造技術前沿成果，以典型輕合金增材製造方法和工藝裝備為主線，突出關鍵問題導向，側重共性基本原理、關鍵技術與裝備創新，技術前沿與工程應用並重，典型航空航天領域工程應用案例兼具行業特色與設計創新性，通過研討式和案例式教學，注重對學生獨立思考、科學素養及創新能力的培養，提高學生分析解決問題的能力，促進構建「設計-材料-製造-功能」的系統性思維。
課程負責人從保強教授發揮北航科研團隊與行業緊密合作的資源優勢，打造了一支教學能力強、學術水平高、研教深度融合的高水平課程團隊，堅持「學生主體、教師主導」的教學思想，達成瞄準製造前沿、明晰技術關鍵、激發創新思維、綜合學以致用的教學目標。
課程可用於高等學校機械類、材料類等學術和專業學位研究生，以及「增材製造工程」新工科專業本科生的核心課教學，也可供相關工程技術人員學習和參考。
教學單元
1 緒論
緒論-0.0 國家重大需求牽引製造強國夢
緒論-0.1課程引入
緒論-0.2 增材製造技術相關概念
緒論-0.3 增材製造技術特點及其分類
緒論-0.4 廣義增材製造及其發展
緒論-0.5 金屬增材專用材料及應用
緒論-0.6 金屬增材製造技術適用性
2 專題一：金屬增材製造熱源及其調控
1.1 增材製造熱源
1.2 電弧增材熱源調控
1.3 典型案例分析&小結
1.4 藍激光製造
3 專題二：輕質合金增材構件內部的典型缺陷及調控
2.1 缺陷種類及危害
2.2 金屬增材製造缺陷的調控方法—1
2.3 金屬增材製造缺陷的調控方法—2
2.4 氣孔缺陷的形成機理及調控—1
2.5 氣孔缺陷的形成機理及調控—2
2.6 氣孔缺陷的形成機理及調控—3
4 專題三：增材製造焊接力學與結構完整性
3.1 增材製造與焊接
3.2 增材過程熱力耦合與結構完整性
5 專題四：面向增材製造的結構拓撲優化設計
4.1 增材製造帶來的設計機遇與挑戰
4.2 結構拓撲優化基本原理
4.3 拓撲優化案例演示
4.4 增材製造工藝約束處理
4.5 點陣結構設計
4.6 典型案例分析
6 專題五：金屬增材製造過程中的顯微組織形成及演化
5.1 金屬增材製造過程中的顯微組織形成及演化
5.2 增材製造過程中固態相變
5.3 典型案例分析&小結
7 專題六：增材製造金屬構件組織及力學性能調控
6.1 增材製造金屬構件沉積態組織及性能特點
6.2 增材製造金屬構件組織及力學性能調控方法
6.3 典型案例分析&小結
8 專題七：增材過程的在線監測與控制
7.1 增材製造過程監測的必要性
7.2 在線監測方法
7.3 電弧增材在線監測與調控
9 專題八：高性能鎂合金增材製造
8.1 高性能鎂合金增材製造（上）
8.2 高性能鎂合金增材製造（下）
10 專題九：基於增材的組合製造
9.1 基於增材的組合製造有關概念及特點
9.2 典型增減材一體化裝備系統
11 專題十：4D打印
10.1 4D打印概述
10.2 金屬增材製造中的4D打印 及 展望
12 專題十一：FDM增材製造
11.1 北航工程訓練中心及3D打印教室
11.2 FDM的技術原理與特點
11.3 FDM技術成型精度與機械性能
11.4 FDM增材裝備介紹及專題實操—四旋翼微型無人機機架結構的增材製造
13 專題十二：增材製造專用軟件
12.1 增材製造軟件設計與開發
12.2 機器人專用電弧增材軟件操作—以花瓶為例1
12.3 機器人專用電弧增材軟件操作—以花瓶為例2
14 行業專家
1 專訪 團隊的技術攻關故事
2 行業專家-電弧增材製造技術
15 增材裝備1 高效電弧增材製造工藝裝備系統現場展示
增材裝備-1.1 電弧增材製造技術
增材裝備-1.2 北航高效電弧增材製造工藝裝備系統及關鍵技術攻關
增材裝備-1.3 電弧增材製造工藝過程.mp4
16 增材裝備2 電弧增材製造裝備發展
17 增材裝備3 激光粉末增材製造裝備系統
18 學生學習心得分享
選課學生代表-學生1
選課學生代表-學生2
選課學生代表-學生3
課程列表
名稱 時間長度
第01講緒論-0.0 國家重大需求牽引製造強國夢 00:09:58
第02講緒論-0.1課程引入 00:05:51
第03講緒論-0.2 增材製造技術相關概念 00:08:40
第04講緒論-0.3 增材製造技術特點及其分類 00:15:24
第05講緒論-0.4 廣義增材製造及其發展 00:07:08
第06講緒論-0.5 金屬增材專用材料及應用 00:20:47
第07講緒論-0.6 金屬增材製造技術適用性 00:19:54
第08講1.1 增材製造熱源 00:06:36
第09講1.2 電弧增材熱源調控 00:08:38
第10講1.3 典型案例分析 00:09:08
第11講1.4 藍激光製造 00:07:29
第12講2.1 缺陷種類及危害 00:09:19
第13講2.2 金屬增材製造缺陷的調控方法—1 00:12:00
第14講2.3 金屬增材製造缺陷的調控方法—2 00:10:19
第15講2.4 氣孔缺陷的形成機理及調控—1 00:11:17
第16講2.5 氣孔缺陷的形成機理及調控—2 00:08:52
第17講2.6 氣孔缺陷的形成機理及調控—3 00:09:36
第18講3.1 增材製造與焊接 00:08:24
第19講3.2 增材過程熱力耦合與結構完整性 00:11:20
第20講4.1 增材製造帶來的設計機遇與挑戰 00:06:57
第21講4.2 結構拓撲優化基本原理 00:17:12
第22講4.3 拓撲優化案例演示 00:15:46
第23講4.4 增材製造工藝約束處理 00:12:08
第24講4.5 點陣結構設計 00:10:47
第25講4.6 典型案例分析 00:08:58
第26講5.1 金屬增材製造過程中的顯微組織形成及演化 00:17:16
第27講5.2 增材製造過程中固態相變 00:16:50
第28講5.3 典型案例分析及小結 00:07:24
第29講6.1 增材製造金屬構件沉積態組織及性能特點 00:08:58
第30講6.2 增材製造金屬構件組織及力學性能調控方法 00:08:58
第31講6.3 典型案例分析&小結 00:07:04
第32講7.1 增材製造過程監測的必要性 00:05:43
第33講7.2 在線監測方法 00:08:32
第34講7.3 電弧增材在線監測與調控 00:09:18
第35講8.1 高性能鎂合金增材製造（上） 00:12:46
第36講8.2 高性能鎂合金增材製造（下） 00:17:36
第37講9.1 基於增材的組合製造有關概念及特點 00:11:07
第38講9.2 典型增減材一體化裝備系統 00:18:58
第39講10.1 4D打印概述 00:08:09
第40講10.2 金屬增材製造中的4D打印及展望 00:08:04
第41講11.1 北航工程訓練中心及3D打印教室 00:05:03
第42講11.2 FDM的技術原理與特點 00:09:04
第43講11.3 FDM技術成型精度與機械性能 00:08:12
第44講11.4 FDM增材裝備介紹及專題實操—四旋翼微型無人機機架結構的增材製造 00:07:10
第45講12.1 增材製造軟件設計與開發 00:16:16
第46講12.2 增材製造軟件操作—以花瓶為例1 00:14:54
第47講12.3 增材製造軟件操作—以花瓶為例2 00:16:50
第48講1 專訪 團隊的技術攻關故事 00:10:26
第49講2 行業專家-電弧增材製造技術 00:21:04
第50講增材裝備-1.1 電弧增材製造技術 00:09:47
第51講增材裝備-1.2 北航高效電弧增材製造工藝裝備系統及關鍵技術攻關 00:12:55
第52講增材裝備-1.3 電弧增材製造工藝過程 00:06:34
第53講增材裝備2-電弧增材製造裝備發展 00:22:51
第54講增材裝備3 激光粉末增材製造裝備系統 00:20:03
第55講選課學生代表-學生1 00:03:18
第56講選課學生代表-學生2 00:03:56
第57講選課學生代表-學生3 00:03:36
第58講學習支撐視頻-軟體機器人 00:16:12
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