碳纤维复合材料飞机蒙皮结构雷电防护性能表征方法研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51477183
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    82.0万
  • 负责人：
    石立华
  • 依托单位：
    中国人民解放军陆军工程大学
  • 学科分类：
    E0701.电磁场与电路
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Aimed to the numerical analysis and experimental measurement of the lightning protection ability of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) airplane skins, this project studies the parametric representation method of the lightning protection efficiency under large current injection. Time-domain test systems for surface impedance and surface transfer impedance using impulse input will be established, the influence of the isotropic material and the electro-thermal effect on surface and transfer impedance will be investigated. The efficiency of different lightning protection layers will also be evaluated. With the established impedance mode, electromagnetic coupling with CFRP cabins will be calculated. The research result of this project can provide new test method and criterion for lightning protection materials.
针对CFRP飞机蒙皮结构雷电防护性能分析与实验评估的需要，研究强脉冲电流注入条件下雷电防护效能参数化表征方法。建立基于强脉冲注入的冲击阻抗和表面转移阻抗时域测量系统，研究材料各向异性对测试结果的影响、大电流注入温升效应对材料电磁参数的影响、冲击阻抗和转移阻抗的测试和建模方法、对比不同防护层材料的阻抗差异以及基于转移阻抗模型的CFRP结构舱段内部电磁耦合环境建模分析方法。为发展新的飞机复合材料结构雷电防护性能测试方法和完善雷电防护性能表征参数体系提供支撑。

结项摘要

碳纤维树脂基（CFRP）复合材料在飞机结构中正在得到广泛应用。针对这类材料的雷击防护和屏蔽设计问题，课题研究了材料在大电流温升情况下电参数的变化情况，材料阻抗随频率变化特性及基于表面阻抗和表面转移阻抗的各向异性材料参数化模型描述方法。建立了雷击大电流条件下的温度效应测量系统和电导率测试系统，得到了室温至数值汽化状态下CFRP电导率随温度循环的变化规律，在此基础上实现了对CFRP雷击电热耦合效应的准确预测；提出了各向异性分层结构的INBC模型，可根据逐层各向异性电磁参数建立任意铺层组合的电磁传播模型，为CFRP材料屏蔽性能设计提供了有效手段；实验和仿真研究了交叉铺层结构的宏观电磁特性，结果表明单层各向异性显著的材料通过少量交叉铺层后，各向异性特征不再明显；首创了无条件稳定AH-FDTD分析方法，为实现跨尺度结构的高效分析提供了有效手段，发展了基于该方法的INBC模型。提出模型和测量方法在多家单位的材料研发、测试和雷击防护性能评价中获得应用。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（7）
专利数量（2）
Efficient Implementation for the AH FDTD Method With Iterative Procedure and CFS-PML
基于迭代过程和 CFS-PML 的 AH FDTD 方法的高效实现
  • DOI：
    10.1109/tap.2017.2681699
  • 发表时间：
    2017-03
  • 期刊：
    IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Huang Zheng-Yu;Shi Li-Hua;Chen Bin
  • 通讯作者：
    Chen Bin
An Paralleling-in-order Unconditionally Stable AH FDTD in Cylindrical Coordinates System
柱坐标系下并联无条件稳定AH FDTD
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    IEEE Microwave and Wireless Components Letters
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Hong Ren-tang;Huang Zheng-yu;Shi Li-hua
  • 通讯作者：
    Shi Li-hua
Unconditionally Stable Associated Hermite FDTD With Plane Wave Incidence
平面波入射的无条件稳定关联 Hermite FDTD
  • DOI：
    10.1109/lawp.2015.2482224
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Huang Zheng-Yu;Shi Li-Hua;Si Qing;Chen Bin
  • 通讯作者：
    Chen Bin
喷铝涂层碳纤维增强树脂基复合材料抗雷击性能实验及仿真
  • DOI：
    10.13801/j.cnki.fhclxb.20171206.005
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    复合材料学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    付尚琛;石立华;周颖慧;郭一帆
  • 通讯作者：
    郭一帆
Efficient Implementation of 2-D Split-Field FDTD Method for Analyzing Periodic Structures
高效实现用于分析周期性结构的二维分场 FDTD 方法
  • DOI：
    10.1109/tap.2017.2682230
  • 发表时间：
    2017-06
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Antennas and Propagation
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Wang Jianbao;Wang Jinlong;Lei Qi;Shi Lihua;Chen Hailin;Liu Haoquan
  • 通讯作者：
    Liu Haoquan

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  • 通讯作者：
    段艳涛
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  • 通讯作者：
    司荣仁
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  • 通讯作者：
    卿新林
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  • 通讯作者：
    高成

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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