金属点阵夹层板结构对强激光的防护还是一个新概念，其重要的工程价值还没有被认识到。本项目拟对点阵夹层板抗强激光加固机理开展实验与数值模拟研究，掌握激光辐照点阵夹层板破坏效应的实验方法与测量技术，发展气动环境下点阵夹层板的激光辐照破坏效应流热固耦合数值计算方法，揭示金属点阵夹层板抗激光加固机理，获取结构几何参数、材料参数、激光参数与环境参数等四个方面对点阵夹层板抗激光加固性能的影响规律。在此基础上，对结构进行优化设计，获得激光辐照下点阵夹层板最优结构与材料参数，提出能够有效改善结构激光防护性能的工程方案。预期的研究成果有望推动点阵夹层板结构在高速飞行器抗激光加固设计中的应用。

高能连续激光防护能力是提升我国高速飞行器未来战场生存能力必须重视的关键环节之一。本项目针对首次提出的激光防护-承载一体化复合填充金属点阵夹层板抗激光加固结构的抗激光加固机理与实验测试方法开展研究，建立了高能连续激光作用下复合填充点阵夹层结构响应测试方法；发展了高温环境下结构变形、应变、温度等多物理场测试技术；研究了不同功率连续激光辐照下点阵夹层板结构的破坏模式与防护机理，得到结构失效阈值。通过与相同面密度条件下结构激光防护能力对比发现，本项目提出的复合填充点阵夹层结构不仅可以显著延缓激光破坏时间，同时有效降低了损伤程度。此外，研究了连续激光辐照引起的的局部损伤对金属点阵夹层板剩余强度的影响规律。建立了激光与复合金属点阵夹层板相互作用效应的流固耦合数值分析模型，考虑激光引起结构产生的屈曲、熔融、气化等破坏效应，通过与实验结构对比对数值模型进行了实验验证，得到了填充材料的激光防护机理。开展了风洞环境下激光辐照点阵夹层板实验，获得了真实服役环境下填充点阵结构的破坏模式与失效阈值。本项目获得的复合填充点阵夹层结构抗激光加固机理以及建立的实验方法与测试技术有望推动复合填充点阵夹层结构在实际工程中的应用。 2100433B

20世纪20年代有人提出关于夹层板壳的设想，但由于制造工艺复杂而未能推广。从40年代起，夹层板壳作为一种重要的结构形式出现于航空、航天、航海等工程中。C.A.诺索夫、N.J.霍夫、E.瑞斯纳、C.利伯夫和S.巴特多夫等学者，对夹层板壳的力学理论进行了广泛的研究。

本项目以大型复杂曲面异质金属轻质结构夹层板的制造和性能表征为目标，开展轻质结构夹芯基于快速成型间接制造的工艺研究，轻质结构夹层板的异质金属激光深穿透焊接组装工艺研究，夹层板强动载荷动态特性表征研究，重点解决三方面的关键问题：（1）大型复杂曲面轻质结构基于快速成型间接制造工艺及精度传递规律；（2）大型复杂曲面轻质结构夹层板组装工艺及异质金属激光深穿透焊接工艺优化机理，如：激光深穿透焊接异质金属中的能量传输与温度场分布，异质金属激光深穿透焊接界面金属扩散与金属间化合物生成量的协调控制，异质金属激光深穿透焊接熔质成分分布与熔池流动特征，大型夹层板激光深穿透焊接应力的产生、演化规律；（3）基于几何构型特征的异质金属轻质结构夹层板在强动载荷下的动态响应和变形机制。本项目研究的大型复杂曲面异质金属轻质结构夹层板在交通、微电子、海洋采油、航空航天、生物、医疗、建筑等高科技及高技术领域中有着重要的意义。