轻质柔性复合材料的损伤诱导氦泄漏力学机制及承载设计研究

本项目主要对轻质柔性复合材料在空间模拟环境条件下的损伤诱导氦分子泄漏力学机制、变形特征及承载设计模型进行系统地的实验研究与理论分析。首先，设计并制备具有阻氦、承载和防护功能的轻质柔性复合材料，提出相应的空间环境效应与力学性能实验表征手段与评价技术。其次，对柔性复合材料在热疲劳、紫外线辐射、臭氧作用、外载等空间模拟环境条件下的氦泄漏特征及损伤变形演化规律进行实验研究，建立氦泄漏率与损伤变形和损伤因子之间的相互依赖关系，分析损伤诱导氦泄漏的微细观力学机制。最后，提出具有防护层、承载层与阻氦层层间梯度结构的柔性复合材料大变形本构关系和分析模型，形成抗泄漏与承载一体化设计理论，建立柔性材料有效允许泄漏量与有效载荷设计准则。.本项目将对平流层浮空器轻质高性能柔性材料的设计、有效载荷预测、可靠工艺制造和在役安全评估具有重要的科学理论指导作用。