答辩博士：周靖
指导教师：李迎光 教授、张卓然 教授
论文题目：CFRP构件微波固化关键技术研究
答辩委员会：
主席：李东波 教 授/博导 南京理工大学
委员：赵建平 教 授/博导 南京工业大学
程 强 教 授/博导 东南大学
周来水 教 授/博导 南京航空航天大学
张丽艳 教 授/博导 南京航空航天大学
张卓然 教 授/博导 南京航空航天大学
李迎光 教 授/博导 南京航空航天大学
秘书：许 可 副教授/硕导 南京航空航天大学
答辩日期：2020年9月4日上午10:00
答辩地点：南航明故宫校区15-341
学位论文简介：
减轻重量是提升航空航天装备综合性能的根本途径之一。碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）轻质、高强，已成为高端装备减重增效的优选材料。固化是CFRP构件制造过程中实现材料和结构一起成型的关键环节。然而，利用循环气体介质传热的热压罐固化方法从本质上无法对CFRP构件的温度进行分区调控，从而无法对构件的固化应力场进行主动控制，使得构件变形严重、力学性能差。围绕以上难题，本文对CFRP构件微波固化关键技术进行了深入研究。
论文的主要研究工作：
(1) 揭示了CFRP层合板对微波的响应机理。建立了CFRP层合板电磁特性解析计算模型，研究了CFRP层合板对微波的反射、透射行为和损耗机制，揭示了多向CFRP层合板与空气阻抗不匹配是其对微波全反射、无法被加热的根本原因。
(2) 提出了CFRP构件微波高效加热方法。针对CFRP构件与空气阻抗不匹配的问题，给出了CFRP构件微波能量馈入的新思路，实现了CFRP构件的微波高效加热，以及各区域独立控温的精确分区加热。
(3) 提出了加热模式补偿的微波固化温度场控制方法。针对微波固化过程中CFRP构件表面温度场不均匀的问题，突破现有温度场随机补偿方法的局限，给出了加热模式补偿的温度场控制思路，大幅提高了微波固化过程中CFRP构件的温度均匀性。
(4) 基于上述研究成果，研制了多频微波分区加热原型系统，对CFRP平板试样和C形构件进行了实验验证。
主要创新点：
(1) 揭示了CFRP层合板对微波的响应机理。
(2) 提出了CFRP构件微波高效加热方法。
(3) 提出了加热模式补偿的微波固化温度场控制方法。
