發布時間：2022年12月26日
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集輕質、高強、耐腐蝕、抗疲勞、可設計等諸多優異性能于一身的先進復合材料結構，在航空航天、核電風能、軍工國防等重大工程應用領域得到了廣泛應用，其成型方法和加工機理等核心關鍵制造技術正在引起學界的密切關注。
湖南科技大學機電工程學院先進制造技術研究所李樹健團隊在超混雜復合材料成型技術以及纖維復合材料切削加工機理等方面取得了一系列研究進展，3篇研究論文近期先后發表在Composites Science and Technology和Composite Structures上，湖南科技大學均為第一通訊單位。
纖維金屬層板兼具纖維復合材料和金屬材料的優點，但因其纖維復合材料層與金屬層分屬不同的物理、力學屬性，導致其層間界面結合薄弱。為改善纖維金屬層板的界面結合性能，該研究團隊基于在鈦合金薄板上進行激光蝕刻仿生微織構和將多壁碳納米管引入粘接層來產生多尺度釘扎效應，提出了一種提高纖維增強鈦合金層板層間界面粘結性能的方法，并揭示了粘接界面的強化機理。
纖維復合材料作為一種非均質各向異性難加工材料，在切削加工過程中受到復雜的力、熱耦合作用，極易產生分層、撕裂、毛刺等損傷缺陷。該研究團隊針對非傳統的纖維復合材料鉆削加工模式（包括層間鉆削、弧面鉆削）開展了相關研究，建立了纖維復合材料管順、反曲率管面鉆削有限元仿真模型，揭示了纖維復合材料管順、反曲率鉆削的材料損傷形成和演化機制；建立了纖維復合材料層間鉆削的橫刃軸向力預測模型，揭示了纖維復合材料層間鉆削中橫刃作用下的材料損傷機理。
目前，李樹健科研團隊逐漸形成了以先進復合材料“設計—成型—加工”一體化制造為特色的研究思路。
以上成果得到了國家自然科學基金和湖南省自然科學基金的支持。
源：中國科學報 發布時間：2022/12/23 19:22:27