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“大飛機(jī)子午線輪胎先進(jìn)復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)研究”重大項(xiàng)目指南
2017-07-13  來源:中國聚合物網(wǎng)

  航空輪胎是飛機(jī)起降不可或缺并維系其起飛和降落安全的關(guān)鍵部件。我國大飛機(jī)發(fā)展已經(jīng)取得重大突破,大飛機(jī)的國產(chǎn)化迫切需要發(fā)展高性能航空輪胎。子午化是高性能航空輪胎的重要標(biāo)志,目前我國尚無民航大飛機(jī)子午線輪胎自主技術(shù)和產(chǎn)品,完全依賴于進(jìn)口。

  大飛機(jī)子午線輪胎是由橡膠納米復(fù)合材料胎面、胎側(cè)、氣密內(nèi)襯層等與數(shù)層尼龍/芳綸纖維簾線、芳綸帶束層、鋼絲圈等骨架材料復(fù)合而成的多尺度、多材質(zhì)、多層的復(fù)雜結(jié)構(gòu)制件。大飛機(jī)輪胎服役條件苛刻,要求其能承受瞬時(shí)高應(yīng)變、高載荷,具有高抗沖擊、耐強(qiáng)摩擦和耐高溫?zé)g等性能。因此,大飛機(jī)子午線輪胎的設(shè)計(jì)與制造包括瞬時(shí)高速高沖擊載荷下輪胎橡膠復(fù)合材料摩擦生熱耦合的磨損和燒蝕老化機(jī)理、高頻高應(yīng)力寬溫域條件下橡膠復(fù)合材料的多尺度微觀結(jié)構(gòu)演化與性能的關(guān)系、輪胎結(jié)構(gòu)-材料一體化設(shè)計(jì)以及多材多層界面調(diào)控及成型制造方法等關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題。因此,要實(shí)現(xiàn)我國大飛機(jī)子午線輪胎的自主制造,必須開展系統(tǒng)深入的基礎(chǔ)研究。

  通過大飛機(jī)子午線輪胎先進(jìn)復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)研究,形成我國自有的設(shè)計(jì)理論體系,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵橡膠復(fù)合材料的設(shè)計(jì)與制備,以滿足我國發(fā)展民用和軍用大飛機(jī)國家戰(zhàn)略對高性能航空輪胎的需求。

一、科學(xué)目標(biāo)

  建立高頻高應(yīng)力寬溫域條件下橡膠復(fù)合材料的研究新方法,發(fā)展大飛機(jī)子午線輪胎結(jié)構(gòu)-材料性能-材料微觀結(jié)構(gòu)跨尺度設(shè)計(jì)理論與方法,揭示高頻高應(yīng)力寬溫域條件下橡膠復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)演化與性能的關(guān)系、瞬時(shí)高速高沖擊載荷下橡膠復(fù)合材料的摩擦磨損和燒蝕老化機(jī)理,以及大飛機(jī)子午線輪胎多材多層界面的失效機(jī)制等規(guī)律,發(fā)展大飛機(jī)子午線輪胎各部件不同特殊性能要求的系列橡膠復(fù)合材料新制備技術(shù),研制達(dá)到我國適航標(biāo)準(zhǔn)的大飛機(jī)子午線航空輪胎,在大飛機(jī)子午線輪胎設(shè)計(jì)理論和關(guān)鍵橡膠材料技術(shù)方面取得重大突破,使我國在該領(lǐng)域的研究水平和研究隊(duì)伍居國際前列。

二、研究內(nèi)容

  (一)高頻高載荷寬溫域下輪胎橡膠復(fù)合材料的跨尺度模擬及設(shè)計(jì)方法。

  發(fā)展分子和介觀尺度模擬技術(shù),研究高頻高應(yīng)力寬溫域條件下橡膠復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)演化,建立從橡膠復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)到輪胎宏觀結(jié)構(gòu)的跨尺度模擬及設(shè)計(jì)方法,形成先進(jìn)的自有設(shè)計(jì)理論體系。

  (二)苛刻動(dòng)態(tài)條件下橡膠復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)演變與非線性粘彈機(jī)制。

  建立高頻高應(yīng)力寬溫域條件下橡膠納米復(fù)合材料的粘彈性表征及微觀結(jié)構(gòu)、性能演化同步測試新方法,研究復(fù)雜苛刻外場條件下橡膠復(fù)合材料的多尺度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演變過程以及非線性粘彈性與力-熱交互耦合行為。

  (三)瞬時(shí)高速高沖擊載荷下橡膠復(fù)合材料的摩擦及燒蝕老化機(jī)理。

  建立高速高沖擊載荷條件下橡膠復(fù)合材料摩擦磨損的研究方法,研究大飛機(jī)輪胎橡膠復(fù)合材料的摩擦生熱及燒蝕老化機(jī)理,探索橡膠材料抗燃燒、抗磨、抗老化的新方法。

  (四)大飛機(jī)子午線輪胎多材多層界面調(diào)控及加工制造方法。

  建立高速高沖擊載荷下多材多層橡膠復(fù)合材料界面粘合的研究方法,研究復(fù)雜苛刻外場條件下大飛機(jī)子午線輪胎多材多層界面的應(yīng)力傳遞與失效機(jī)制,發(fā)展納米填料增強(qiáng)、纖維增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料的界面調(diào)控及設(shè)計(jì)制備新方法,研究高填充納米填料混合分散、內(nèi)襯層微納共擠、多材疊層組裝及共交聯(lián)等加工制造方法。

三、申請注意事項(xiàng)

  (一)申請書的附注說明選擇“大飛機(jī)子午線輪胎先進(jìn)復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)研究”,申請代碼1選擇E03(以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項(xiàng)目申請不予受理)。

  (二)申請人申請的直接費(fèi)用預(yù)算不得超過1600萬元/項(xiàng)(含1600萬元/項(xiàng))。

  (三)本項(xiàng)目由工程與材料科學(xué)部負(fù)責(zé)受理。

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