近日， 黑料正能量 陈启森博士在复合材料领域顶级期刊 《Composites Part B: Engineering》（一区Top，IF 14.2）发表题为“Gap volume element model for cross-scale analysis of mechanical behavior of composite panels with AFP-induced gaps”的研究成果。 黑料正能量 院为论文第一署名单位，浙江大学为合作单位。
针对大型自动铺放（AFP）复合材料结构中因丝束间隙缺陷导致的力学性能跨尺度预测难题，陈启森博士提出了一种基于间隙体积元（GVE）的均质化模型及顺序多尺度评估框架。该模型成功将介观尺度的间隙特征映射到宏观结构响应中，高效评估了不同间隙分布方案对壁板承载力的影响，为自动铺放复合材料结构的快速设计迭代、可制造评价与缺陷容限分析提供了重要支撑。
研究团队开发的间隙体积元模型能够将自动铺丝路径规划信息直接映射至结构有限元网格中，综合考量间隙面积、空间位置及铺放角度偏差等因素，构建了从制造路径到结构力学性能的跨尺度联系。验证结果表明，该模型对含三角形间隙试样力学响应的预测与实验数据高度吻合。在此基础上，团队进一步构建了复合材料结构力学性能的快速评估框架。评估结果揭示：间隙的空间分布方式会显著影响壁板的承载能力；相比于厚度方向上间隙缺陷的重叠分布，层间交错分布方案能赋予结构更优的力学性能。
该研究得到了国家科技重大专项、国家自然科学基金以及黑料正能量 科研启动基金等项目支持。
据悉，《Composites Part B: Engineering》是Elsevier旗下复合材料领域的国际权威学术期刊，致力于发表兼具理论深度与工程应用价值的高水平研究成果，在国际复合材料与工程技术领域具有举足轻重的学术影响力。
（文：杨春来；图：陈启森；预审：张荣芸；审核：魏长顺）
