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项目简介

??? 发展大型飞机是国家工业、科技水平等综合实力的集中体现。大型飞机的研制作为我国建设创新型国家的标志性工程和重大战略决策,对经济、社会和国家安全意义极其重大。复合材料具有高比强度、高比刚度、抗疲劳等特性,其应用和发展是大幅提高飞机结构效率、舒适性和环保性的重要保证, 现代大型飞机复合材料用量已成为其先进性和国际竞争力的标志。我国大型飞机发展规划要求C919的复合材料用量达到23%。因此,开展复合材料构件制造技术的基础研究,提升我国大型飞机的自主制造能力和水平是建设“航空大国”的基础。

??? 大型复合材料承力构件是大型飞机的核心构件,需能承受飞行中的复杂载荷,并需满足长服役寿命和高可靠性要求。复合材料承力构件制造过程中受到成型、加工和装配的力、热等强场持续耦合作用,极易产生多形态、多尺度缺陷和损伤,严重削弱承力构件在飞行服役过程中的承载可靠性。大型复合材料承力构件制造技术落后,严重制约了复合材料在大型飞机上的推广应用。因此,高质高效的形性协调成型工艺、低损伤自动化加工装配技术、多尺度缺陷和损伤的精确检测与表征、含制造损伤复合材料构件的承载性能分析与评估等是大型复合材料承力构件制造的关键技术。

??? 为突破上述关键技术,本项目围绕“纤维铺放形态和热压固化多场作用对制件形性的影响规律、复合材料构件加工和连接中的力热行为与损伤产生机理、复合材料构件服役中制造缺陷和损伤的演化及其与承载性能映射关系”三个基础科学问题,开展以下六个课题研究:

1.大型复合材料预制件铺放中纤维形态形成机制与精准调控原理

2.复合材料制件热压固化中的应力演变规律与形性协同控制

3.复合材料加工损伤产生机理与低损伤高效加工方法

4.大型复合材料构件连接装配的力学行为与高质量装配方法

5.复合材料制造缺陷和损伤的多尺度表征与高效检测

6.复合材料构件承载性能及其对制造损伤敏感性的分析与评估

??? 通过本项目研究,实现大型航空装备复合材料核心构件制造理论、方法和技术的突破,使我国大型复合材料承力构件制造的基础研究水平跻身世界前列,研究成果可为提升大型飞机“中国制造”的核心竞争力提供科学和技术支撑,为实现航空装备“中国创造”的战略转变作出重大贡献。为我国航空制造技术发展和产业进步,培养一批从事相关领域科学研究的学术带头人和研究骨干。

大连理工大学973项目组? 版权所有