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在国家基金、863计划、科工局、工信部等国家重大专项的支持下，历经十余年，张教授提出了增等材复合超短流程理念，首创微铸锻同步制造方法及技术装备，率先用于五代机外挂、两栖战车推进器、超深层战斗部等尖端装备关重锻件制造，取得系列变革性原创成果。获发明专利55项（其中国内发明专利45项，美、英、日、法、德等国外10项），软件著作权12项。

该技术已转让央企并规模化生产，在中航、兵器、中核、中船、GE等单位应用，效益数亿元，应用前景广阔，社会效益重大。成果鉴定“整体技术居国际领先水平”。获湖北省技术发明奖一等奖、英国发明展双金奖、日内瓦发明展特别金奖，有力支撑我国高端装备自主创新，引领世界短流程制造技术革命和传统工业绿色转型升级。

目前主要从事激光选区熔化(SLM)在医疗、航空航天及其他工业领域的应用研究。

1999年获国家留学基金委留德访问学者资格，2000年获德国学术交流中心(DAAD)奖学金，2000-2004年工作于德国Fraunhofer 激光技术研究所，主要进行激光选区熔化（SLM）领域研究工作，期间作为技术骨干参加了联邦教研部(BMBF)、德国研究基金会(DFG)以及多项企业委托项目。2004年获得德国亚琛工业大学机械制造专业工学博士学位。读博期间采用SLM技术成功制造了 AlSi10Mg合金零部件，相应工艺成为德国TRUPF公司新一代SLM设备LASERFORMING的标准，2008年该技术第一次在德国的航空航天领域得到应用。曾做为科技部英、德语翻译以及激光领域专家访问德国教研部、激光领域研究所及企业。

发表文章50余篇，授权专利20余项。在激光制造领域拥有外文专著一部，译著两部，研究生教材一部，合作专著2部。目前任北京市光学学会常任理事、中国增材制造产业联盟专家委员、中德合作智能制造创新联盟成员、科技部国际合作专家、美国光学学会会员以及多家SCI杂志审稿专家等。

主要研究方向:

基于增材制造的（1）SLM过程模拟；（2）新型金属材料的SLM可加工性评价及组织性能调控；（3）“数字材料”设计、制造和受力行为研究；（4）基于SLM的信息技术

来自张冬云教授的报告回顾>>>

张冬云教授对点阵结构进行了概述，目前的点阵结构主要包含三种类型：基于支柱的点阵结构、基于骨架的点阵结构、板状三周期极小曲面点阵结构；上述三种点阵大多由三角形、菱形、六角菱形、菱形十二面体和十四面体等基础单元构成的周期性结构。

之后对多孔结构进行了概述，多孔结构具有高比强度、高比刚度、轻量化、吸能、结构复杂等特点，可以用于航空、航天、汽车、医疗等领域，对于多孔结构的研究主要集中在力学性能、变形失效等方面。

目前，张冬云教授课题组主要研究了三种多孔结构，包括菱形十二面体结构、体心结构和拓扑优化多孔结构。使用Ti6Al4V材料3D打印了不同胞元尺寸（4mm、6mm和8mm），不同孔隙率（85%、90%和95%）的样品，并进行了力学性能测试，测试结果显示，在相同胞元尺寸条件下，力学性能随孔隙率的上升而下降。在压缩过程中，多孔点阵机构的能量吸收由其抗压强度、平台应力及致密化应变共同决定。此外，张冬云教授还对菱形十二面体（Ti6Al4V）均匀结构、梯度结构以及连续梯度结构进行了对比测试。

对TC4材料打印的体心点阵结构进行压缩性能测试，结果显示同胞元尺寸点阵结构抗压强度、压缩模量以及平台阶段强度随相对密度增加而增加。平台阶段起伏程度随着压缩应变的增大逐渐减小。AlSi10Mg材料打印的体心点阵结构测试结果相近，但在平台阶段起伏程度大且剧烈。

最后，张冬云教授对课题组自己设计的一种3D打印拓扑优化多孔结构性能进行了研究。并在报告中介绍了大量点阵结构、多孔结构的设计思路、测试数据及研究结论；并表示有些检测行为通过模拟软件无法精确呈现。如通过实时动态显微CT做原位观察，特别是对缺陷观察，以及缺陷对性能的影响相关研究非常重要！