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碳纤维复合材料的用量已经成为现代飞机先进性的重要标志之一。大量复合材料的应用为现代飞机的减重、节能减排、舒适性、机动灵活性发挥了重要作用。但现有复合材料固有的脆性特征和弱的导电性能,也使先进飞机的弱点变得十分突出,即便当今四代战机代表之一的美国F35战斗机也不例外,导致复合材料飞机“非常害怕”闪电雷击。因此,有必要借助计算机虚拟技术和先进材料成型及测试手段,发展高性能的结构-导电一体化杂化新材料,搭建结构-功能一体化杂化新材料设计与开发软件平台,从根本上解决复合材料脆性弱点和导电性的不足,显著提高其抗雷击和抗电磁干扰能力,从而提高现代飞机的全天候综合使役能力。
本课题组从2016年至2018年参与了某基础科研项目,承担了纤维复合材料雷击损伤分析及防护设计的子课题。按照要求写完了所承担任务的结题报告。现在把在其资助下完成的成果目录列出来,“他山之石,可以攻玉”,殷切希望能促进相关课题方向开展更加合理、系统和深入的研究,使得纤维复合材料的雷击防护和电磁屏蔽性能更加高效、轻质、低成本、易实施、易维护。
一)、科技研究报告:
贾玉玺, 郭云力, 董琪, 万国顺, 周振泽. 碳纤维复合材料雷击损伤实验和数学建模[R]. 科技报告编号: 495570303--JCKY2016205B007/01, 济南: 山东大学, 2018.
贾玉玺, 郭云力, 董琪, 万国顺, 周振泽. 碳纤维增强树脂基复合材料雷击防护设计[R]. 科技报告编号: 495570303--JCKY2016205B007/02, 济南: 山东大学, 2018.
贾玉玺, 董琪, 郭云力, 万国顺, 周振泽. 碳纤维复合材料雷击损伤的建模和仿真[R]. 科技报告编号: 495570303--JCKY2016205B007/03, 济南: 山东大学, 2018.
二)、GF科技报告:
贾玉玺, 董琪, 郭云力. ******, 济南: 山东大学, 2018.
三)、科技期刊论文(按照时间排序):
Dong Qi, Wan Guoshun, Xu Yongzheng, Guo Yunli, Du Tianxiang, Yi Xiaosu, Jia Yuxi*. Lightning damage of carbon fiber/epoxy laminates with interlayers modified by nickel-coated multi-walled carbon nanotubes. Applied Composite Materials, 2017, 24: 1339-1351.
Guo Yunli, Dong Qi, Chen Jingliang, Yao Xueling, Yi Xiaosu, Jia Yuxi*. Comparison between temperature and pyrolysis dependent models to evaluate the lightning strike damage of carbon fiber composite laminates. Composites: Part A: Applied Science and Manufacturing, 2017, 97: 10-18.
Qinglin Wang, Linlin Gao, Xiaoxia Wang, Qi Dong, Guoshun Wan, Tianxiang Du, Yunli Guo, Chen Zhang*, Yuxi Jia*. Numerical analysis and fiber Bragg grating monitoring of thermocuring processes of carbon fiber/epoxy laminates. Polymer Testing, 2017, 62: 287-294.
Dong Qi, Wan Guoshun, Guo Yunli, Yi Xiaosu, Jia Yuxi*. Coupled thermal-mechanical damage model of laminated carbon fiber/resin composite subjected to lightning strike[J]. Composite Structures, 2018, 206: 185-193.
Guo Yunli, Xu Yongzheng, Wang Qinglin, Dong Qi, Yi Xiaosu, Jia Yuxi*. Enhanced lightning strike protection of carbon fiber composites using expanded foils with anisotropic electrical conductivity[J] Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2019, 117: 211-218.
Guo Yunli, Xu Yongzheng, Wang Qinglin, Dong Qi, Yi Xiaosu, Jia Yuxi*. Eliminating lightning strike damage to carbon fiber composite structures in Zone 2 of aircraft by Ni-coated carbon fiber nonwoven veils[J]. Composites Science and Technology, 2019, 169: 95-102.
Guo Yunli, Xu Yongzheng, Zhang Leian, Wei Xiuting, Dong Qi, Yi Xiaosu, Jia Yuxi*. Implementation of fiberglass in carbon fiber composites as an isolation layer that enhances lightning strike protection[J]. Composites Science and Technology, 2019, 174: 117-124.
Dong Qi, Wan Guoshun, Guo Yunli, Zhang Leian, Wei Xiuting, Yi Xiaosu, Jia Yuxi*. Damage analysis of carbon fiber composites exposed to combined lightning current components D and C. Composites Science and Technology, 2019, DOI: 10.1016/j.compscitech.2019.04.030.
四)、国际会议论文:
Guo Yunli, Jia Yuxi*. Thermal Damage Characteristics of CFRP Laminates Subjected to Lightning Strike. 21st International Conference on Composite Materials (ICCM-21), 2017, Xi’an.
Wang Qinglin, Jia yuxi*. Numerical Analysis and FBG Monitoring of Curing-induced Strain in Polymer Composite Laminates. 21st International Conference on Composite Materials (ICCM-21), 2017, Xi’an.
Dong Qi, Wan Guoshun, Guo Yunli, Jia Yuxi*. Multi-physical analysis on latent heat effect during lightning ablation damage process of carbon fiber composites. 20th International Conference on Composite Structures (ICCS-20), 2017, Paris.
Guo Yunli, Dong Qi, Jia Yuxi*. A method to simulate the thermal pyrolysis damage of carbon fiber laminates subjected to lightning strike. 20th International Conference on Composite Structures (ICCS-20), 2017, Paris.
五)、中国和美国发明专利:
贾玉玺,郭云力,高琳琳,王庆林,姜明顺,王海庆,智杰颖,赵亚如,隋青美. 一种复合材料封装的光纤光栅传感器及其制造方法. 中华人民共和国国家知识产权局,专利权人:山东大学,专利号:ZL201610880225.X,申请日期:2016/10/09,授权通知时间:2019/04/09.
贾玉玺,高琳琳,王庆林,郭云力,姜明顺,王海庆,智杰颖,赵亚如,隋青美. 一种玻璃纤维/环氧树脂复合材料基片式光纤光栅传感器. 中华人民共和国国家知识产权局,专利权人:山东大学,申请号201610880616.1,申请日期:2016/10/09.
贾玉玺,王庆林,高琳琳,张晨,郭云力,姜明顺,王海庆,智杰颖,赵亚如,隋青美. 一种玻璃纤维/环氧树脂复合材料基片式光纤光栅传感器的制造工艺. 中华人民共和国国家知识产权局,专利权人:山东大学,专利号:ZL201610879063.8,申请日期:2016/10/09,授权时间:2019/04/19.
王静、耿湘宜、隋青美、贾玉玺、王正方、智杰颖、董琪、王海庆,一种纤维复合材料热模压固化变形光纤监测装置及方法,中华人民共和国知识产权局,专利权人:山东大学,专利号:ZL201611146925.2,申请日期:2016/12/13. 授权时间:2018/05/04.
贾玉玺、徐永正、郭云力、董琪、周勇,一种导电-增韧用纺粘复合无纺布的制备方法,中华人民共和国知识产权局,专利权人:山东大学,专利号:ZL201710025170.9,申请日期:2017/01/13. 授权时间:2018/12/14.
韦家虎、徐永正、贾玉玺、郭云力、董琪、周勇,一种导电-增韧用熔喷复合无纺布的制备方法,中华人民共和国知识产权局,专利权人:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院、山东大学,专利号:ZL201710025191.0,申请日期:2017/01/13. 授权时间:2018/09/17.
周振泽, 贾玉玺, 张雷达, 刘惠, 陈忠丽, 徐永正, 刘安娜, 张梦洁, 高琳琳, 王庆林. 基于内植光纤光栅的三明治构件雷击损伤监测装置及方法. 中华人民共和国知识产权局, 专利权人:山东大学,专利号:ZL201811056754.3,申请日期:2018/09/11,授权时间:2019/04/16.
张雷达, 贾玉玺, 刘惠, 陈忠丽, 周振泽, 周勇, 智杰颖, 刘安娜, 张梦洁, 高琳琳, 王庆林. 内植光纤光栅的复合材料三明治结构、监测系统及方法. 中华人民共和国知识产权局, 专利权人:山东大学,专利号:ZL201811056755.8,申请日期:2018/09/11,授权通知时间:2019/04/18.
陈忠丽, 贾玉玺, 周勇, 郭云力, 刘惠, 张雷达, 周振泽, 刘安娜, 张梦洁, 高琳琳, 王庆林. 基于内植光纤光栅的三明治构件固化变形监测装置及方法. 中华人民共和国知识产权局, 专利权人:山东大学,专利号:ZL201811066521.1, 申请日期: 2018/09/11. 授权时间: 2019/03/05.
贾玉玺,郭云力,安立佳,姚卫国,高琳琳,王庆林,姜明顺,王海庆,智杰颖,赵亚如,隋青美. COMPOSITE MATERIAL PACKAGED FIBER GRATING SENSOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF. 美国国家知识产权局,专利权人:山东大学、中国科学院长春应用化学研究所、吉林科尔物流涂装设备有限公司、山东格蓝云天环境科技有限公司,申请号:PCT/CN2017/103873,美国申请日期:2018/06/26.
六)、软件著作权登记
贾玉玺, 董琪, 郭云力, 万国顺. 碳纤维增强树脂基复合材料雷击烧蚀损伤仿真软件. 登记号: 2018SR401005. 开发完成日期: 2018/03/19.
贾玉玺, 郭云力, 董琪. 碳纤维增强树脂基复合材料雷击防护优化设计软件. 登记号: 2018SR509461. 开发完成日期: 2018/01/30.
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