许家忠

黑龙江省新世纪优秀人才

纤维缠绕增强树脂基复合材料是满足航空航天、国防、交通运输、工业等领域中轻量化、高性能应用需求的关键战略材料。为突破传统复合材料缠绕模式、成型工艺及装备无法有效提升工艺可行性、结构力学性能及成型效率的瓶颈问题，本团队研究了新型复合材料缠绕模式、线型-结构-工艺一体化设计方法、柔性制造装备关键技术，来推动关键材料及装备自给，提高我国缠绕复合材料设计及应用水平。 提出了基于可变滑移系数的非测地线缠绕模式及兼顾线型-结构-工艺的一体化设计方法，为突破航空航天、国防领域轻质、高强纤维缠绕复合材料关键构件结构效率瓶颈提供了新设计理论及方法；基于非测地线缠绕模式、高精度张力控制、原位缠绕/固化成型工艺的有机融合与集成创新，实现了交通运输、工业等领域的纤维缠绕管轴类复合材料构件绿色、高效、低成本制造；研制了可实现多自由度非测地线缠绕的四-七自由度缠绕机、蒸汽/电磁感应加热固化成型系列成套装备，填补国内机器人缠绕空白，丰富了我国高端缠绕装备图谱。 研究成果应用于航空航天、军工、交通、工业等领域企业47家，生产的复合材料制品累计产值约15-20亿元/年，研制的内固化缠绕控制系统国内市场占有率达80%，并出口到美国、俄罗斯等国。该成果整体达到国际先进水平，其中基于机器人技术及内固化工艺的复合材料成型装备成果获得中国科学技术协会4A级评价；复合材料高效成型工艺及智能装备获第二十一届中国科协求是杰出青年成果转化奖；研制的3套缠绕装备获黑龙江省首台（套）创新产品认定。

团队近20年来一直活跃于纤维缠绕结构研究的国内外前沿领域，具有丰富的纤维缠绕制品工艺设计与制造装备研发经验。在国内率先研究高精度纤维缠绕及基于蒸汽及电磁加热的内固化成型技术，研制了国内首套高压玻璃钢管道缠绕、内加热固化全自动成型生产线，及国内首套基于机器人的异型件缠绕工作站、电磁加热超导模具。研制的高压玻璃钢管道缠绕设备市场占有率达到80%，并出口美国、沙特、印尼等国。研究成果在包括国资委央企、上市公司等国内外30多家大型制造企业获得应用。