碳纤维复合材料雷击损伤程度及涂层防护效果评价方法研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51407198

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

周颖慧

完成单位：

中国人民解放军理工大学

中文关键词：

碳纤维复合材料; 多物理场耦合; 雷击致损; 雷电直接效应; 雷电防护;

项目类型：

青年科学基金项目

语种：

中文

开始日期：

2015-01-01

结束日期：

2017-12-31

中文摘要：

碳纤维复合材料可大幅降低飞机自重，但其厚度方向的低电导率特性使得复合材料结构飞机在全天候飞行中面临严峻的雷电防护考验。本项目提出研究复合材料雷击损伤程度及涂层防护效果评价方法，以期解决飞机复合材料结构雷电防护设计上面临的关键科学问题。. 本项目基于FDTD周期结构和有限元法建立复合材料雷击致损多物理场耦合模型，仿真研究雷电流引起的复合材料各层温度场分布，开发复合材料雷击损伤多物理场分析软件。构建复合材料雷击损伤综合测量系统，验证仿真模型的有效性；研究强电流、超高温下复合材料表面参数提取方法；研究复合材料结构、雷电流波形等参数与材料损伤程度的量化关系。通过仿真分析与实验验证结合的方法，探索雷电防护层对复合材料雷击损伤的防护效果，构建复合材料涂层雷电防护效果评价方法。. 本项目研究成果将为复合材料雷电防护基础研究提供有效的分析方法，具有重要的学术价值和广阔的工程应用前景。