國際在線消息(記者 魏鬱):目前,中國的輕質複合材料結構設計與應用日漸成熟。該領域專家、北京理工大學副研究員、博士生導師雷紅帥及其所在團隊,一直在為國產磁懸浮列車提質提速而孜孜鑽研。通過環球資訊廣播的電波,雷紅帥介紹了全複合材料懸浮架結構的研製過程。
複合材料廣泛應用於國防裝備和高端工業裝備關鍵結構部件的輕量化和多功能集成設計。
北京理工大學副研究員、博士生導師雷紅帥及其所在團隊,一直從事輕質多功能材料與結構的力學設計方法、製造技術和性能評價相關研究。為了給國產磁懸浮列車提質提速,研究團隊開展了磁懸浮列車複合材料懸浮架結構研製工作。「傳統的金屬懸浮架結構,構型比較複雜,載荷比較多,集成化程度不是很高。當時主要是想通過碳纖維複合材料的應用,能夠把懸浮架結構的重量和綜合製造成本降下來。」
2016年-2019年,雷紅帥及其所在團隊和中車集團經過幾年努力,研製出了全碳纖維複合材料懸浮架結構,並通過相關試驗考核,成功交付。「在滿足相同的承載條件要求下,使用複合材料可以實現結構的輕量化設計。但是由於懸浮架結構本身的構型比較複雜,由很多個模塊來組成,且有36種服役工況。如何設計與製造全複合材料懸浮架結構,整體上來講,在國際上都是一個非常有挑戰性的工作。」
雷紅帥介紹,目前中國在輕質複合材料應用上已日漸成熟。近十年來,複合材料也逐漸走進了百姓的生活,比如新能源汽車的車身骨架、四門兩蓋,以及滑雪板、漁具、自行車等。他認為,複合材料的使用在多領域都有著巨大的前景。
談及奮鬥、談及收穫,這位青年科學家說:「對於一名科研工作者來講,看到自己的科研成果得到認可、得到應用的那一刻,心情是很激動的。比如我們參與了由航天五院總體部牽頭研製的一顆超輕質衛星,大家一起投入了幾年的時間,解決了一些新結構設計和新製造技術等相關的問題,去年這顆衛星成功發射入軌,運行狀態良好,這一刻是我最熱血的時候。」
(素材提供:中國科協科技傳播中心、中國科協培訓和人才服務中心)