项目名称:行星护航——面向碳纤维结构的行星式阵列超声导波检测系统
获奖情况:中国国际大学生创新大赛(2024)高教主赛道国际项目国家金奖
参赛队员:孙熙尧、David Simonian、张恒一、姬鹏程、温一博、林俊希、巩欣垚、王源昊、李明煜、张澎举、王伟硕、黄天昊
指导老师:王旭、洪云、周建熹、洪杰、毛一好
团队简介:项目由贵州大学北阿拉巴马国际工程技术学院与牛津大学联合发起,团队由来自牛津大学的孙熙尧博士和David Simonian博士领衔,贵州大学北阿拉巴马国际工程技术学院张恒一、姬鹏程、温一博、林俊希、巩欣垚、王源昊、李明煜、张澎举、王伟硕、黄天昊等多学科人才共同参与。团队成员的专业背景涵盖了机械设计及其自动化、工业设计工程、环境科学、化学工程与工艺等多个领域,为项目的顺利进行提供了坚实的技术支持和创新动力。
贵大新闻网讯(实习记者 杨贵珠)“这个项目是面向航空航天领域的超声导波损伤检测系统,主要对航空航天装置进行检测。我们所设计的传感器外形由主副阵元结合,副阵元围绕主阵元旋转,比较像行星围绕恒星旋转,好似保驾护航。”团队成员张恒一向记者介绍他们的项目。
项目联合创始人孙熙尧、David Simonian在牛津大学读博期间相识,孙熙尧的博士研究领域是已广泛应用于航空航天、汽车行业先进碳纤维增强聚合物(CFRPs)的损伤形态和机理。项目研发前期,团队对中国和英国展开大量调研,了解到国内民用航空器发展迅速,需求正在大大增加,英国的航空公司和汽车公司也有相应需求,便想为中国民用航空行业和国际航天事业贡献一份力量。在了解到当前面向碳纤维复合材料的检测技术存在检测成本高、检测效率低的局限时,团队便投入到开发全新的超声导波检测系统中。
项目的研发过程并不是一帆风顺的。“在进入到利用何种无损检测方法来实现对碳纤维结构检测的阶段时,我们处处碰壁。因为碳纤维结构的各项异性导致它相较于传统材料的检测信号更加复杂,因此传统的无损检测办法不能很好地适用于碳纤维结构。”团队成员张恒一说,“我们在比较多种无损检测方法后,选择使用对检测有更大优势的导波检测方法。但难题就来了,这需要在技术上进行创新才能实现对碳纤维复合材料的检测。于是我们通过优化传感器外形结构,创新升级信号采集方法以及信号处理算法,使其更好地处理碳纤维复合材料结构中的信号,实现系统的高效率运行。”
经过不断打磨与创新,团队成功研制出面向碳纤维结构的行星式阵列超声导波检测系统,该系统利用超声导波能够识别碳纤维复合材料的内部损伤并及时处理,确保碳纤维材料的长期安全使用,对于航空、汽车等多个行业具有重要意义。
在项目指导老师王旭副校长、洪云处长、周建熹副教授、洪杰老师、毛一好老师的悉心指导下,团队成员共同努力,取得了显著的研究成果。目前,团队已发表SCI30余篇,拥有直接相关专利9篇,均为国际专利,并斩获中国国际大学生创新大赛(2024)高教主赛道国际项目国家金奖。
“航空航天领域发展前景十分巨大,我们找准了方向,突破该领域的技术壁垒,且项目针对性强,创新性强,落地性强,促成了我们在大赛中脱颖而出。”这个成就的背后,离不开贵州大学在国际科研合作和人才培养方面的坚实基础。该成就不仅是对项目团队辛勤工作和创新精神的肯定,也是对贵州大学国际化教育和科研能力的肯定,彰显着贵州大学国际化进程不断推进,为贵州省的教育对外开放和国际化进程作出了积极贡献。
团队对项目的展望充满了信心与期待。“希望未来我们的项目能够和国内航空公司达成合作,为他们提供技术帮助,为我国的民用航空事业做更大贡献。”
编辑:张蝉
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编审:丁龙