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  航空輪胎是飛機起降不可或缺并維系其起飛和降落安全的關(guān)鍵部件。我國大飛機發(fā)展已經(jīng)取得重大突破，大飛機的國產(chǎn)化迫切需要發(fā)展高性能航空輪胎。子午化是高性能航空輪胎的重要標(biāo)志，目前我國尚無民航大飛機子午線輪胎自主技術(shù)和產(chǎn)品，完全依賴于進(jìn)口。

  大飛機子午線輪胎是由橡膠納米復(fù)合材料胎面、胎側(cè)、氣密內(nèi)襯層等與數(shù)層尼龍/芳綸纖維簾線、芳綸帶束層、鋼絲圈等骨架材料復(fù)合而成的多尺度、多材質(zhì)、多層的復(fù)雜結(jié)構(gòu)制件。大飛機輪胎服役條件苛刻，要求其能承受瞬時高應(yīng)變、高載荷，具有高抗沖擊、耐強摩擦和耐高溫?zé)g等性能。因此，大飛機子午線輪胎的設(shè)計與制造包括瞬時高速高沖擊載荷下輪胎橡膠復(fù)合材料摩擦生熱耦合的磨損和燒蝕老化機理、高頻高應(yīng)力寬溫域條件下橡膠復(fù)合材料的多尺度微觀結(jié)構(gòu)演化與性能的關(guān)系、輪胎結(jié)構(gòu)-材料一體化設(shè)計以及多材多層界面調(diào)控及成型制造方法等關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題。因此，要實現(xiàn)我國大飛機子午線輪胎的自主制造，必須開展系統(tǒng)深入的基礎(chǔ)研究。

  通過大飛機子午線輪胎先進(jìn)復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制造基礎(chǔ)研究，形成我國自有的設(shè)計理論體系，實現(xiàn)關(guān)鍵橡膠復(fù)合材料的設(shè)計與制備，以滿足我國發(fā)展民用和軍用大飛機國家戰(zhàn)略對高性能航空輪胎的需求。

一、科學(xué)目標(biāo)

  建立高頻高應(yīng)力寬溫域條件下橡膠復(fù)合材料的研究新方法，發(fā)展大飛機子午線輪胎結(jié)構(gòu)-材料性能-材料微觀結(jié)構(gòu)跨尺度設(shè)計理論與方法，揭示高頻高應(yīng)力寬溫域條件下橡膠復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)演化與性能的關(guān)系、瞬時高速高沖擊載荷下橡膠復(fù)合材料的摩擦磨損和燒蝕老化機理，以及大飛機子午線輪胎多材多層界面的失效機制等規(guī)律，發(fā)展大飛機子午線輪胎各部件不同特殊性能要求的系列橡膠復(fù)合材料新制備技術(shù)，研制達(dá)到我國適航標(biāo)準(zhǔn)的大飛機子午線航空輪胎，在大飛機子午線輪胎設(shè)計理論和關(guān)鍵橡膠材料技術(shù)方面取得重大突破，使我國在該領(lǐng)域的研究水平和研究隊伍居國際前列。

二、研究內(nèi)容

  （一）高頻高載荷寬溫域下輪胎橡膠復(fù)合材料的跨尺度模擬及設(shè)計方法。

  發(fā)展分子和介觀尺度模擬技術(shù)，研究高頻高應(yīng)力寬溫域條件下橡膠復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)演化，建立從橡膠復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)到輪胎宏觀結(jié)構(gòu)的跨尺度模擬及設(shè)計方法，形成先進(jìn)的自有設(shè)計理論體系。

  （二）苛刻動態(tài)條件下橡膠復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)演變與非線性粘彈機制。

  建立高頻高應(yīng)力寬溫域條件下橡膠納米復(fù)合材料的粘彈性表征及微觀結(jié)構(gòu)、性能演化同步測試新方法，研究復(fù)雜苛刻外場條件下橡膠復(fù)合材料的多尺度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演變過程以及非線性粘彈性與力-熱交互耦合行為。

  （三）瞬時高速高沖擊載荷下橡膠復(fù)合材料的摩擦及燒蝕老化機理。

  建立高速高沖擊載荷條件下橡膠復(fù)合材料摩擦磨損的研究方法，研究大飛機輪胎橡膠復(fù)合材料的摩擦生熱及燒蝕老化機理，探索橡膠材料抗燃燒、抗磨、抗老化的新方法。

  （四）大飛機子午線輪胎多材多層界面調(diào)控及加工制造方法。

  建立高速高沖擊載荷下多材多層橡膠復(fù)合材料界面粘合的研究方法，研究復(fù)雜苛刻外場條件下大飛機子午線輪胎多材多層界面的應(yīng)力傳遞與失效機制，發(fā)展納米填料增強、纖維增強橡膠復(fù)合材料的界面調(diào)控及設(shè)計制備新方法，研究高填充納米填料混合分散、內(nèi)襯層微納共擠、多材疊層組裝及共交聯(lián)等加工制造方法。

三、申請注意事項

  （一）申請書的附注說明選擇“大飛機子午線輪胎先進(jìn)復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制造基礎(chǔ)研究”，申請代碼1選擇E03（以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項目申請不予受理）。

  （二）申請人申請的直接費用預(yù)算不得超過1600萬元/項（含1600萬元/項）。

  （三）本項目由工程與材料科學(xué)部負(fù)責(zé)受理。