阻尼复合材料点阵结构的设计制备及性能研究

结构阻尼一体化技术可以实现高效振动响应控制和结构承载功能一体化，是目前航空航天飞行器结构设计的重要研究方向。本项目基于全复合材料点阵夹芯结构优异的比刚度和比强度性能，结合粘弹性阻尼材料的高阻尼特性，设计制备兼具结构承载功能和减振降噪功能的多功能结构，研究这类结构的动力学响应规律和阻尼特性。研究内容包括：针对结构承载和阻尼设计要求，开展多功能协同和多目标优化设计，提出微结构优化设计方法，给出优化设计方案；采用共固化工艺制备阻尼复合材料点阵结构，研究工艺参数对结构动力学性能的影响规律；建立阻尼复合材料点阵结构的细观力学分析模型，研究其宏微观阻尼机理以及微观结构与结构整体动态性能的关系。研究成果可为航空航天飞行器结构设计制造提供理论依据和技术储备。

结构阻尼一体化技术可以实现高效振动响应控制和结构承载功能一体化，是目前航空航天飞行器结构设计的重要研究方向。本项目基于全复合材料点阵夹芯结构优异的比刚度和比强度性能，结合粘弹性阻尼材料的高阻尼特性，设计制备兼具结构承载功能和减振降噪功能的多功能结构，研究这类结构的动力学响应规律和阻尼特性。主要研究成果包括：针对结构承载和阻尼设计要求，开展了多功能协同和多目标优化设计，提出了阻尼点阵结构的设计方案；采用共固化工艺制备阻尼复合材料点阵平板结构和曲面壳结构，通过在复合材料点阵面板以及芯子中埋置阻尼材料的方法实现了在结构刚度不降低的前提下阻尼性能的大幅提高；建立了阻尼复合材料点阵结构阻尼性能与其结构参数的关系，获得了这类结构力学性能和阻尼性能的表征方法。研究成果可为航空航天飞行器结构设计制造提供理论依据和技术储备。.课题圆满完成了既定的计划任务、实现了预期研究目标。迄今为止，本课题共发表学术期刊论文7篇，会议论文4篇，其中SCI检索6篇，EI检索3篇。在科学出版社出版专著1部。获得授权国家发明专利2项。通过课题研究培养博士生8人，硕士生4人，毕业博士生3人、硕士生3人。