克莱姆森大学的研究人员正在接受美国陆军作战能力发展司令部(DEVCOM)、陆军研究实验室(ARL)的资助，以开发新技术，旨在帮助加快未来地面车辆、空中平台和弹药的新型3d打印组件的开发。
研究人员表示，作为项目的一部分，他们将创建一个人工智能增强的“数字生命周期平台”。该平台背后的理念是帮助生产工程师更快、更低成本地设计、分析和制造一系列具有嵌入式多功能的大型复杂几何部件，如具有动力传输、能量存储、传感和自我监控功能的地面和空中飞行器结构，实现整体尺寸、重量、功率和成本(SWaP-C)效率。
一旦完全开发完成，该平台将允许工程师设计和测试新组件，而无需实际构建它们。
与DEVCOM ARL签订了价值1100万美元的合作协议。第一阶段的资金为630万美元，用于支持和推进克莱姆森复合材料中心的研究事业。
克莱姆森大学校长吉姆·克莱门茨(Jim Clements)表示:“该协议是克莱姆森大学日益强调与工业和政府合作的另一个例子，以利用大学的研究专长，造福我们的州和国家。”“我为我们的教员所做的工作感到骄傲，这将使这种尖端技术在为我们的军队创造下一代车辆和其他重要设备方面发挥重要作用。”
这项研究是在格林维尔技术学院制造创新中心的克莱姆森复合材料中心进行的，该中心毗邻克莱姆森大学国际汽车研究中心(CU-ICAR)。南卡罗莱纳Rock Hill 3D系统公司正在合作，为DEVCOM ARL公司开发独特的9激光1米x 1米x 600毫米金属3D打印机。
州长亨利·麦克马斯特(Henry McMaster)表示:“在过去几年里，南卡罗来纳州见证了创纪录的投资和增长，这在很大程度上可以归因于我们的学院和大学愿意与新的和现有的企业合作。”“克莱姆森和3D系统之间的这个项目突出了我们高等教育系统的成功和持续承诺，不仅提供高技能的劳动力，而且与我们的商界建立重要的伙伴关系，最终导致一个更强大的南卡罗来纳州。”
克莱姆森工程、计算和应用科学学院负责研究的副院长丹尼尔·l·诺伊克(Daniel L. Noneaker)表示，该项目将有助于推进3D打印领域，也称为增层制造。
他说:“克莱姆森已经组建了一个由顶尖人才组成的跨学科团队，并与世界级公司3D Systems合作。”“对于变革性的、转化性的研究来说，所有的部分都已经就位。我感谢美国陆军研究实验室提供资金，使这个项目成为可能。”
克莱姆森学院参与该项目的教师包括:机械工程助理教授Fadi Abdeljawad;机械工程教授、克莱姆森复合材料中心副主任李刚;刘顺宇，汽车工程助理教授;和拉胡尔·拉伊，院长杰出的汽车工程教授。
多名博士后研究人员、研究生和本科生将参与研究，为他们提供3D打印技术的前沿经验。该项目的首席研究员是Srikanth Pilla，他是工程、计算和应用科学学院的Robert Patrick Jenkins赋能教授，也是克莱姆森复合材料中心的创始主任。
3D打印新组件的部分挑战是使用正确的原料，即输入3D打印机打印组件的材料。研究人员需要了解材料的组合，以及需要多少材料才能产生所需的性能，比如强度或刚度。
“作为新项目的一部分，我们将开发一个原材料数据库，包括金属、塑料和复合材料，然后可以用来训练人工智能，并创建潜在的新原料材料的数字模型，”皮拉说。
为了建立这个数据库，研究人员计划打印被称为优惠券的样本，并对它们进行一系列测试，以测量它们的化学、机械和热物理性质。
研究人员表示，优惠券测试将为他们未来更深入的研究奠定基础。在这些研究中，他们将3d打印考虑到全尺寸组件的复杂几何形状的子组件。
“利用克莱姆森复合材料中心的最先进的基础设施，包括3D打印机、热物理测试设备、光学计量，通过实验表征和测试实现数据库开发以及数字生命周期的验证。准静态和动态滴塔测试基础设施、加速老化设备、高速摄像机和光谱设备，”皮拉说。
克莱姆森很高兴与ARL寻求另一个合作机会，称为MX Initiative，皮拉说。该项目汇集了来自材料科学、机械工程、土木工程、化学工程、计算机科学和克莱姆森复合材料中心的克莱姆森教师组成的多学科团队，进行基础和应用研究，以支持美国陆军现代化和未来能力。
3D Systems高级研发总监Jose Doval表示，他期待与团队合作，进一步扩大该公司先进金属3D打印技术的应用。
Doval说:“3D系统是建立在创新精神之上的，我们客户独特的应用程序推动了我们创造新技术的努力。”“通过与美国陆军研究实验室的合作，我们在开发世界上最大、最快的金属粉末3D打印机方面取得了巨大进展。与克莱姆森大学一起扩大这项工作，可以让我们进一步推动这项技术的极限。这包括研究现场检测的新方法，以及从每一层收集的数据实时可视化建造的方法。”
DEVCOM ARL的武器和材料研究理事会副主任Stephanie Koch说，“这项合作将提高实验室的能力，以找到新的和新颖的方法来推进先进制造科学，并创建一个新的人才管道，所有这些都是为了实现我们的使命，将科学付诸实施，实现转型超越。”
克莱姆森大学的官员表示，他们预计该项目将显著提高大学在增材制造方面的专业知识。
“我们将帮助创造下一代技术，在克莱姆森拥有所有的知识和基础设施将给南卡罗来纳州带来巨大的利益，”汽车工程系主任Zoran Filipi说。“越来越多的制造商正在使用增材制造。我们将做好准备，帮助将技术提升到下一个水平。”
克莱姆森机械工程系主任Atul Kelkar表示，该项目将有助于培养下一代增材制造人才。
他说:“这个项目将给我们的学生提供一个机会，不仅可以使用3D系统，还可以使用该行业的全球领导者，来创造最新的技术。”“如果他们选择留在学术界，他们将做好准备，在进入职场后立即开始工作;如果他们选择留在学术界，他们将扩大研究。”
该校工程、计算和应用科学学院院长阿南德·格拉帕德塞表示，该项目将有助于开展有影响力的工作。
“我祝贺研究小组获得了这笔拨款，”他说。“这个奖项的数量证明了团队的人才水平和增材制造的创新潜力。克莱姆森完全有能力在这个不断发展的领域领导该州的学术研究。”
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