课题1：磁性纤维在复合材料结构健康监测中的应用基础
树脂基复合材料的结构监测和无损探伤是限制复合材料应用的一个重要瓶颈。本研究旨在以磁性纤维使役的超复合材料结构为平台，研究多场耦合下其电磁行为和应力损伤缺陷之间的关系，进而实现自监测的复合材料构件。
从对软磁纤维的设计制备及磁畴结构的优化出发，通过理论分析、数值模拟和实验验证三种手段实现一系列在微波频段具备优异高频应力阻抗特性的磁性纤维。进而基于微波可调的超复合材料结构的电磁理论，对由该种磁性纤维构成的超复合结构进行模拟分析，重点从电磁、力等多场耦合的角度研究特定的损伤缺陷对超复合材料的电磁参数的影响规律，进而实现超复合材料结构的优化设计。按照设计方案再进行复合材料的制备与微波测试，对设计理论进行优化。最终实现具备自监测功能的复合材料样板以及初步的缺陷分析系统。
F. X. Qin, H.X. Peng. Ferromagnetic Microwires Enabled Multifunctional Composite Materials. Progress in Materials Science, 58, 183–259, 2013
获国家自然科学基金青年项目资助
