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大尺寸高承载复合材料-金属组合多级智能化结构的设计与制造

【研究领域】:高端装备与智能制造

【成果概述】:以目前航空航天、陆海空等军种的军事装备上主承载结构的轻量化为主要研发目的,通过高性能材料组合、多尺度优化以及智能化控制等来实现结构轻量化、提升军事装备作站效能的目的。同时研发的轻量化结构可以用于新能源汽车、工程机械以及空间结构上,从而实现汽车与机械的节能减排、桥梁与建筑的更大跨越能力等。针对上述情况,做了如下研究:研究复合材料与金属组合的多级智能化结构的多尺度设计方法,解决复合材料与复合材料之间以及复合材料与金属之间高效连接技术,研发高性价比的复合材料构件,研究适合高性能材料组合的结构形式与制造工艺等。

【技术状态】:产品开发及初步应用

【先进程度】:国际先进水平

【技术特点】:研发了预紧力齿连接技术,解决了复合材料高效连接技术,研发出高纤维比、高性价比的混杂纤维复合材料管材,并提出多种节点连接形式,提出了复合材料-钢-铝合金组合桁架结构形式以及配套多尺度优化设计方法。

【技术指标】:利用以上技术与工艺方法,联合武警部队研究院等单位研制出复合材料轻量化应急桥并开始装备部队,相对传统应急桥实现了40%的减重效果,架设效率提高了200%;利用自编的复合材料层合管多尺度智能优化算法对航天5院设计的登月器主承载桁架结构杆件进行了优化,相对于原有设计减重达到了20%。

【应用概况】:利用以上技术与工艺方法,联合武警部队研究院等单位研制出复合材料轻量化应急桥并开始装备部队,相对传统应急桥实现了40%的减重效果,架设效率提高了200%;利用自编的复合材料层合管多尺度智能优化算法对航天5元设计的登月器主承载桁架结构杆件进行了优化,相对于原有设计减重达到了20%。即将为陆军、军队后勤研发轻量化水陆两用桥、特大跨抢修梁与抢修高墩,开展载人登月器与**升降级平台轻量化结构的预先研究,推动现有技术在桥梁与建筑上产业化应用。

【专利状态】:发明专利公开阶段

【合作方式】:技术咨询

【预期效益】:即将为陆军、军队后勤研发轻量化水陆两用桥、特大跨抢修梁与抢修高墩,开展载人登月器与**升降级平台轻量化结构的预先研究,推动现有技术在桥梁与建筑上产业化应用。

【项目负责人】:方岱宁

【评价与获奖】:待补充

【联系方式】:吕凤兰,殷绚,025-58139211,lvflnjut@163.com