来源：滚动播报

（来源：中国航空报）

由莫斯科航空学院尼基塔·罗丁领导的研究团队，携手尼古拉·图尔宾和谢尔盖·谢柳金两位合作者，在一项深入研究中深入探索了复合材料的复杂世界，重点关注冲击后的损伤演化过程。鉴于复合材料在航空航天、汽车和船舶等行业的广泛应用，构建先进材料的真实损伤演化模型显得尤为迫切。复合材料因其轻质高强的特性而备受推崇。然而，了解其在冲击下的行为仍然是工程师和科学家们共同关注的关键问题。

该研究细致地考察了影响复合材料冲击后损伤演化的各种参数。通过采用参数化方法，研究人员能够识别决定损伤程度的关键因素。这项研究不仅揭示了这些材料的力学性能，也为提升其在实际应用中的性能和安全性开辟了新的途径。随着各行业越来越多地采用复合材料，了解其局限性和失效机制对于确保其使用寿命和可靠性至关重要。

罗丁及其团队运用先进的计算建模技术，模拟各种冲击场景，分析不同参数如何影响损伤累积。这些模拟对于预测复合材料的失效模式至关重要，尤其是在多面体结构方面。研究发现，冲击速度、角度和材料层等参数在确定损伤分布方面起着关键作用。每项模拟都反映了复合材料结构可能面临的真实场景，例如，飞行中的碎片冲击或汽车碰撞。

该研究的关键在于对损伤演化的定量分析。通过引入损伤指标和失效准则，研究人员构建了一个框架，用于评估复合材料在结构使用寿命期间的损伤演变过程。这种定量方法至关重要，因为它使工程师能够设计出在保持结构完整性的同时，还能承受更严苛条件的复合材料。这项研究的意义很可能在于推动下一代材料的研发，从而突破现有技术的极限。

此外，了解冲击后的损伤不仅对性能至关重要，对安全性也同样重要。例如，航空航天业一直受到严格审查，以确保飞机和航天器中使用的材料不会影响安全性。复合材料结构的失效可能造成灾难性后果，这使得本研究的发现更具现实意义。对性能和安全性的双重关注凸显了将先进研究方法与行业标准和实践相结合的重要性。

随着研究人员层层揭开复合材料的复杂性，他们的研究强调了跨学科合作的重要性。材料科学、工程和计算建模的结合，为应对这些先进材料带来的挑战提供了一个强有力的框架。这项研究体现了集体进步，它将理论理解与实际应用相结合，最终惠及各个行业。

这项参数化研究的发现也指明了未来的研究方向。可以探索新的复合材料配方，并整合智能材料以提高其抗损伤能力。这些创新材料有望彻底改变我们对复合材料的理解和应用方式。该领域未来的发展潜力在于，有望开发出不仅能承受冲击，而且还具有自修复性能的材料，即使在损伤发生后也能进行修复。

除了推进材料科学的发展，这项研究还可能对可持续发展产生影响。随着各行业致力于减少浪费和改进生命周期管理，了解复合材料的损伤和降解机制有助于实现更可持续的实践。如果能够更深入地了解损伤演化过程，这些材料的回收和再利用将变得更加可行，从而使制造工艺更加高效环保。

罗丁、图尔宾和谢柳金的合作研究凸显了材料科学领域持续创新的必要性。他们的发现不仅具有理论意义，而且具有实际应用价值，有望重塑工程师设计和应用复合材料的方式。通过构建详细的损伤演化场景，各行业可以更好地应对潜在的故障，并降低与意外故障相关的成本。

新研究是理解和改进复合材料的关键一步。他们从参数化研究中获得的见解为下一代高性能、安全且可持续的复合材料结构铺平了道路。随着研究的深入，这项工作的意义可能会日益凸显，并将在未来数年内影响材料科学与工程的发展轨迹。

这项研究体现了研发领域的开拓精神，拓展了材料科学现有认知的边界。通过持续的研究和创新，更智能、更强韧、更安全的材料拥有无限的可能，而这项研究正是迈向这一未来的重要基石。（航柯）