| 学科专业评审组： | 动力电气组 | | 项目名称： | 航空复合材料雷击时序交叠多场耦合损伤预测与防护关键技术 |
| 提名单位： | 陕西省航空学会 |
| 提名等级： | 一等奖 |
| 提名单位意见： | 项目项目攻克了碳纤维复合材料雷击损伤机理不明、试验装备缺失、防护设计盲目三大国际难题，形成了覆盖“测量-解耦-预测-验证-防护”全链条的技术发明体系。
首创电-热-力全链条同步测量与解耦技术，首次揭示了“能量分配模式决定损伤形式、时序叠加决定损伤程度”的物理本质，建立国际上首个多场耦合损伤模型；发明四场强耦合同步求解算法；创立多机制协同解耦防护理论，研发了“金属+绝缘”等系列防护产品；研制出国际首套多重连续不间断时序雷电直接效应测试装备，解决了大飞机雷电直接效应连续不间断时序试验的技术难题，整体技术达到国际领先水平，在国产大飞机适航验证中做出了重要贡献；研究成果已应用于10余个重点机型，包括国产大型客机、军用飞机的雷击试验和适航验证，为国产大飞机的安全飞行和持续适航作出重要贡献。
研究过程中，授权国家发明专利50项，发表SCI/EI论文71篇，参与制定雷电效应的国家军用标准2项。本成果的广泛应用，对国内外航空复合材料雷电效应测试与防护技术起到了引领和示范作用，推动了我国航空装备雷电防护行业的技术进步，产生了显著的经济社会效益，具备广泛的应用前景。 |
| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： | 
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| 主要知识产权目录： |  |
| 主要完成人： | - 姓名：姚学玲
排名：1
行政职务：无
技术职称：教授
工作单位：西安交通大学
完成项目时所在单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：项目总负责人，对发明点1至发明点4均有贡献，提出“解机理-创方法-研装备-立评估-促应用”总体研究思路，构建了覆盖“测量-解耦-预测-验证-防护”全链条的技术体系。发明了多重时序电流解耦电路拓扑结构与多开关协同放电控制技术，研制出国际首套多重连续时序雷电直接效应测试装备。授权国家发明专利41项，在本项目研究中工作量占本人工作总量的80%以上。
- 姓名：孙晋茹
排名：2
行政职务：无
技术职称：副教授
工作单位：西安交通大学
完成项目时所在单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：项目核心骨干，对发明点1至发明点4有贡献，负责电-热-力多物理场耦合机理研究与雷电损伤评估方法建立。发明了基于一维应力波传递理论的雷电冲击力测量方法及动态非线性电导与焦耳热-温度场同步测量技术，揭示了雷电流分量对碳纤维复合材料作用机制，建立了雷电面积和深度的高精度定量评估方法。授权国家发明专利35项，在本项目研究中工作量占本人工作总量的80%以上。
- 姓名：王奔
排名：3
行政职务：无
技术职称：副教授
工作单位：西安交通大学
完成项目时所在单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：项目核心骨干，对发明点3有贡献，负责碳纤维复合材料雷电防护结构设计与制备工艺研究。揭示了“导电路径几何构型-电流密度分布-焦耳热演化-力学失效”四阶传递规律，阐明了离散型非连续导电路径逐级能量传递机理；发明了导电梯度、导电+绝缘、导电+变阻+绝缘三种递进式协同防护机制；发明了滤纸辅助树脂膜熔渗、冷冻干燥结合共固化等跨尺度界面成型工艺，研制出CFF/GR/C(PR)等系列非金属复合防护结构。授权国家发明专利9项，在本项目研究中工作量占本人工作总量的70%以上。
- 姓名：姚永杰
排名：4
行政职务：总监
技术职称：高级工程师
工作单位：西安爱邦电磁技术有限责任公司
完成项目时所在单位：西安爱邦电磁技术有限责任公司
对本项目技术创造性贡献：项目骨干，对发明点3有贡献，负责项目技术在雷电防护产品开发与适航验证服务中的工程化应用。基于多机制协同解耦防护理论，主持研制了“金属+绝缘”复合膜系列雷电防护产品；主持完成了10余个重点机型国产大飞机、军用飞机的雷电防护产品开发与适航验证服务，推动项目技术成果产业化推广。对雷电适航验证以及防护产品的工程化和产业化中有突出贡献，在本项目研究中工作量占本人工作总量的60%以上。
- 姓名：陈景亮
排名：5
行政职务：无
技术职称：教授
工作单位：西安交通大学
完成项目时所在单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：项目核心骨干，对发明点4有贡献，负责雷电直接效应测试装备关键技术攻关与工程化开发。发明了适用于大间隙/电弧注入的多重时序电流解耦电路拓扑结构和控制技术，研制国内外首套多重连续时序雷电直接效应测试装备。授权国家发明专利41项，在本项目研究中工作量占本人工作总量的70%以上。
- 姓名：李树
排名：6
行政职务：无
技术职称：无
工作单位：西安交通大学
完成项目时所在单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：对发明点1有贡献，负责基于应力波理论的冲击力测量技术，发明了雷击过程中电磁力、电弧声冲击波与树脂热解内爆力的时序解耦，实现了损伤预测准确复现“热软化-力加载”的时序耦合增强效应。授权国家发明专利3项，在本项目研究中工作量占本人工作总量的80%以上。
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| 主要完成单位情况： | - 单位名称：西安交通大学
单位贡献： 西安交通大学作为第一完成单位，全面负责项目总体策划与组织实施。
在理论原创方面，揭示了碳纤维复合材料非线性导电机制，建立了“纤维-树脂-纤维”界面矩形势垒模型，阐明了“能量分配模式决定损伤形式、时序叠加决定损伤程度”的物理本质，构建了国际上首个考虑非线性导电特性和电-热-力时序叠加的多场耦合损伤模型。
在核心技术发明方面，首创了覆盖附着-传导-热效应全链条的电-热-力多参量同步测量系统，发明了四场强耦合同步求解算法与多时间尺度自适应步长求解策略，创立了多机制协同解耦防护理论，研制出国际首套多重连续不间断时序雷电直接效应测试装备。
在核心技术发明应用方面，雷电流测试关键技术发明专利转化4项，已经形成了高电压大电流测试装备的工程化和产业化，成功支撑了国产大型客机雷电直接效应适航验证试验，并在航空、电力等领域广泛推广应用。
- 单位名称：西安爱邦电磁技术有限责任公司
单位贡献： 西安爱邦电磁技术有限责任公司为第二完成单位。公司成立于2009年，是国内领先的强电磁环境效应防护整体解决方案提供商，先后荣获国家高新技术企业、国家级专精特新“小巨人”企业等称号。拥有国内规模最大的雷电与电磁环境实验室，具有国家级CNAS、中国民航局CAAC和欧洲航空安全局EASA认可。先后承担了大型民用飞机、军用飞机等国家重点型号的雷电防护设计、仿真和试验鉴定任务。
本项目中，公司依托本项目雷电效应多维测量技术以及电弧-热-电-力四维多物理场耦合建模和仿真计算技术，实现了多重雷电流分量无间隔时序施加的全波形复现试验能力，为10余个重点机型的国产大飞机、军用飞机等提供雷电防护试验和适航验证服务；开发的雷电防护系列产品，推广应用到中航工业直升机所、强度所等航空科研院所和企业。2022年，因在国产大飞机雷电防护适航试验项目中的突出贡献，公司团队被中国商飞授予“大飞机奋斗者”荣誉称号。
公司作为项目成果转化与产业化推广的核心载体，与西安交通大学紧密协同，共同推动了我国航空复合材料雷电防护技术的自主可控进程。
- 单位名称：西安海沃高压电气设备研究所有限公司（曾用名西安交通大学电力电子专用设备研究所）
单位贡献： 西安海沃高压电气设备研究所有限公司为第三完成单位。公司的前身是西安交通大学电力电子专用设备研究所，成立于1995年，是西安交通大学陕西省高电压大电流测试技术及装备工程实验室的共建单位，公司长期致力于高电压大电流测试系统关键技术、系统集成的研究与开发，研究成果曾获2项国家科技进步二等奖及多项省部级科技奖励，具备航空领域雷电效应与防护测试设备的研发与生产能力。
公司在本项目中承担核心测试装备的工程化转化与产业化推广任务，深度参与了项目核心测试装备多重连续时序雷电直接效应测试装备的工程化开发与系统集成，依托本项目核心技术，公司开发了覆盖雷电流A分量（200kA）、B分量（2kA）、C分量（200-800A）、D分量（100kA）的全系列雷电直接效应测试设备，形成了系列化产品能力，实现了项目测试装备技术的工程化与产业化，推动测试装备在航空领域多家科研院所及企业的推广应用，相关产品已服务于复合材料的雷电直接效应试验，为国产大飞机及航空装备的雷电试验验证提供了核心装备支撑。
公司作为项目成果转化的重要载体，与西安交通大学紧密协同，共同推动了我国航空复合材料雷电防护测试装备的自主可控进程。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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