8月30日,由中国科协立项支持,中国复合材料学会主办的先进复合材料跨尺度技术研讨活动在中国科技会堂举办,近30位来自高校、科研院所及企业的一线专家围绕相关议题开展交流研讨。本次活动由大连理工大学教授阎军、西北工业大学教授张超担任执行主席,苏州国家实验室副研究员段宇、中国科学院力学研究所副研究员邱诚担任学术秘书。
主旨报告环节,中国科学院院士、北京大学教授魏悦广以“极端环境复合材料结构力学响应—对若干典型问题的研究与思考”为题,介绍团队基于应变梯度与界面力学方法,开发了含特征长度的多场耦合界面模型与考虑尺寸效应的等效性质预测模型,实现对极端服役条件下的分层起裂/扩展预制的可预测性提升。阎军教授作“复合材料结构多尺度拓扑优化”报告,系统介绍其团队针对连续纤维复合结构的并发多尺度优化方法,实现几何构型—细观材料的协同设计,并将制造约束显示引入,显著提升轻量化与热力耦合条件下的结构综合性能。段宇副研究员以“跨尺度表征技术在复合材料及结构中的应用”为题,介绍使用从微观到结构级的表征技术,综合利用X—ray微/纳米CT与三维场重构、原位力学+光学DIC、激光超声成像,实现了对复合材料形貌演变、孔隙与界面损伤等多尺度力学行为的定量评估。
自由发言环节,与会专家围绕复材跨尺度性能量化与验证、高效高精度的跨尺度计算力学方法以及跨尺度计算工程应用实例等话题,结合研究专长发表各自见解。其中,同济大学教授黄争鸣介绍基于精确的细观本构模型实现复合材料损伤的定量表征,并研发了相应的通用复合材料破坏分析软件。中国民航大学教授李顶河介绍了团队提出的多尺度计算连续体方法,应用于复合材料曲梁、层合板以及典型板壳结构的刚度强度分析情况,还提出对多尺度分析理论与复杂结构多物理场耦合等方面的展望。哈尔滨工业大学教授方国东围绕三维编制复合材料损伤中的关键断裂韧性参数,探讨了断裂表征分析方法以及基于人工智能的反演技术。
大家一致认为,跨尺度核心算法与平台的自主可控至关重要,应减少对外国非开源软件的依赖。多学科交叉与产学研用协同是关键抓手,要面向典型工况开展联合攻关。标准化与可复现对产业落地至关重要,需完善模型、数据与接口标准。同时,构建贯穿“表征数据—模型构建—仿真评估—试验验证—工程应用”的全链条验证体系,以加速技术转化与规模化应用。