摘要：针对Ka频段结构功能一体化TR(Transmitter and Receiver)组件的研制,给出了关键电路的设计方案,包括多通道多功能射频芯片设计、子阵电路布局、射频垂直互联设计、功分网络设计、射频和低频接口设计等。这些方案有利于将TR组件的芯片有源电路、无源网络、液冷散热微流道以及贴片天线共同一体化集成在一个25层的低温共烧陶瓷(LTCC)基板上,从而实现TR组件的高密度设计。

摘要：液晶弹性体(liquid crystal elastomers,LCEs)是一类优异的软物质形变材料,对热、光、电、磁等外源刺激能够产生驱动响应,具有强刺激响应性、快速和大幅度的形变量以及可逆形变功能.液晶弹性体材料广泛应用于软体机器人、人工肌肉、智能器件和光学防伪等领域,是功能高分子与智能材料的前沿研究方向,具有重要的科学意义和应用价值.近些年,随着结构在软形变材料领域的蓬勃发展,结构功能一体化成为先进形变材料研究的新范畴,通过对驱动器形态的精准设计,将几何结构的物理和机械特征引入主动驱动系统,赋予液晶弹性体材料多重形状变化和驱动功能,提升了材料的灵敏性、响应性、轻质性和功能集成性.本文综述了液晶弹性体的结构功能一体化研究进展,探讨了在形变材料体系的结构功能一体化构建策略和驱动机制,即液晶弹性体取向调控技术与几何结构机械特性的耦合效应.依据形态和功能特点,将结构功能一体化分为常规结构功能一体化(薄膜状、纤维状和管状结构)、智能结构功能一体化(折纸剪纸、机械超材料、双稳态结构、拓扑结构和表面微结构)和组装结构功能一体化.其中,常规结构功能一体化实现了多种复杂形变和自主化运动功能;智能结构一体化强调了新奇和非常规的驱动能力,如折叠展开和精细微结构变化.组装结构功能一体化聚焦模块化组装和集成化控制,满足了软体机器人的功能和应用需求.最后,本文展望了液晶弹性体的结构功能一体化未来发展和研究挑战.

摘要：航空航天领域对碳纤维增强树脂基复合材料的性能不断提出更高要求,结构功能一体化已成为现代先进复合材料的必然发展趋势。石墨烯因其卓越的物理性能为构建新型结构功能一体化复合材料提供了新的设计思路。文章主要介绍了石墨烯在碳纤维增强树脂基复合材料结构功能一体化技术方面的研究进展,侧重阐述了石墨烯/碳纤维混杂复合材料在导热、电磁屏蔽以及雷电防护等方面的代表性研究成果,并探讨了该领域目前存在的主要问题及未来发展趋势。

摘要：节能环保性能最强,但安全可靠性最弱的一种玻璃—真空玻璃的应用瓶颈问题是:真空玻璃是一种非安全玻璃。真空玻璃既要节能,也要安全。研究了真空玻璃结构优化设计及应用所涉及的力学基础理论。根据真空玻璃结构特点,建立力学模型,分析了真空玻璃在大气压作用下支撑应力分布特征及计算公式。综合真空玻璃应力分布特征及传热机理,优化真空玻璃结构,使真空玻璃达到最佳"热学与力学"配置,从而使真空玻璃在结构安全和节能环保两方面都达到要求。

摘要：提出了一种新的结构功能一体化相控阵天线的高密度集成设计方法。采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现了有源相控阵天线的一体化设计,包括天线阵面、瓦式收发(TR)组件、热控装置、馈电网络的高密度集成。采用ANSYS等软件对天线的系统体系构架、总体性能评估、共形承载天线罩、天线阵面、瓦式TR组件以及系统热设计进行仿真分析并进行实物加工和测试。结果表明,该天线的等效全向辐射功率(EIRP)为23.6 dBw,噪声为3.57 dB,测试值与设计值吻合很好。

摘要：结构功能一体化天线是实现大口径高分辨率星载SAR天线轻量化的重要途径,对制造技术提出了很大挑战。提出系统控制的工艺设计思想,从零部件、单机、模块到天线系统综合考虑多种针对性工艺措施,深入研究,突破了有源综合模块垂直盲插装联、天线子板小应力精确装配、天线辐射单元精密制造等关键技术,成功实现星载一体化高密度集成天线研制,并为未来该领域先进天线的研究积累了经验。

摘要：真空绝热板是真空保温材的一种,导热系数极低,隔声效果佳,且不含有任何ODS材料,具有环保和高效节能的特性,但力学性能的不足限制了其在建筑保温方面的应用。现代建筑材料的2个关键特点及要求是安全可靠和节能环保,要同时满足这2个要求必然涉及到节能建筑材料的结构和节能一体化设计。因此,提出了建筑用真空绝热板结构功能一体化设计的思想,以实现合理的结构设计和最大限度地发挥真空绝热板的性能特点。

摘要：提出了新型低剖面合成口径雷达(SAR)有源相控阵天线设计方法——多功能结构一体化天线技术,采用高密度互联、新型功能材料等进行模块化、轻量化的系统级集成设计,将系统功能与天线结构相结合,大幅减小了SAR天线的体积,增大了内部可用空间;同时,有效去除天线寄生质量及各分系统间的重复质量。对SAR天线进行了一体化设计验证,结果表明天线性能、结构承载及热控的指标满足要求,多功能结构一体化设计方法对大型有源相控阵天线系统的结构设计有实际指导意义。

摘要：近几年,点阵结构技术随着3D打印等新兴制造技术的发展而快速发展,在结构功能一体化技术应用中表现出巨大潜力。它可作为多功能化的优良设计载体,实现承载、防热、隐身、变体等各项功能的有机融合。但一些关键技术尚待突破,到目前为止尚未见增材制造点阵结构在飞机上大规模应用。结合飞机结构/功能一体化需求,对点阵结构的制造工艺、性能特点和典型应用进行了综述,并从结构设计、制造工艺、性能评价等方面对制约点阵结构工程应用的原因进行了分析讨论。

摘要：随着国防科技和国民经济的快速发展,传统人工材料已难以满足当今社会科技的发展需求,人工材料性能的提升越来越困难,面临发展瓶颈。在材料中原位自发构筑有序纳米结构以实现材料高性能化和功能化正成为先进材料的重要发展方向。四川大学高分子功能复合材料研究团队针对目前材料有序纳米结构组成单一、形态有限、对材料性能提升有限等不足,提出并建立了在材料中原位自发构筑组成多样、形态复杂的有序纳米结构进而实现材料高效强韧化及功能化的新方法。文中将对研究团队在材料中原位可控构筑有序纳米结构方法、基于有序纳米结构设计实现材料高效强韧化及其机理、基于有序纳米结构设计实现材料结构功能一体化、基于有序纳米结构可控构筑技术实现环氧树脂中有机半导体网络构筑、基于碳纤维界面层有序纳米结构设计制备高性能碳纤维复合材料等基础理论研究及关键技术方面取得的进展进行简要介绍,并对其相关研究发展方向进行了展望。