各有关单位:
根据国家自然科学基金委员会网站通知,国家自然科学基金委员会数理科学部“强动载荷下复杂介质的动态响应与机制”专项项目指南已经发布,现将有关事项通知如下:
强动载荷(如爆炸冲击)具有高幅值、短历时特征,其产生与传播行为强烈依赖于环境介质。同时,在强动载荷这类极端条件下,介质将经历高压、大变形、高速运动等极限状态或过程。难点和挑战在于强动载荷下复杂介质的高速耦合运动涉及能量-动量-物质传输等多种速率过程;这些具有不同特征时空尺度的速率过程在爆炸冲击下有可能被选择性的“冻结”或激活。因此,亟需对强动载荷下复杂介质的高速变形、能量转换及其与环境介质耦合作用规律开展基础研究。国家自然科学基金委数学物理科学部现启动“强动载荷下复杂介质的动态响应与机制”专项项目,将聚焦爆炸等强动载能量的输出、传输、耗散规律与防护效应的认知,形成若干重大理论成果和关键技术或方法。
一、科学目标
本专项项目旨在研究爆炸冲击等强动载荷的能量输出、传递和耗散规律及效应,重点关注强动载极端条件、新型复杂介质(材料或结构)等引起的新现象、新机制和新效应。揭示高约束下爆炸能量输出结构与机理,阐明爆炸能量驱动新型介质超高速运动规律,揭示强动载荷能量的结构耗散机制,发展多层级结构防护技术。
二、拟资助研究方向和研究内容
(一)高约束下爆炸能量输出结构与机理(申请代码1选择A12下属代码)
爆炸冲击等强动载荷的能量输出行为强烈依赖于环境约束。高约束环境下爆轰反应释能机制不清,跨多介质界面密度和压力梯度增大,爆炸载荷与环境耦合机理复杂,亟需在高约束非理想炸药爆轰反应机理、爆轰输出能量与转化机理、环境介质静压-动压耦合响应与状态演化机理等方面产生突破。主要研究内容:(1)高约束下非理想炸药爆轰反应机理与能量转换模型;(2) 高约束下爆炸载荷传递规律与演化模型;(3) 高约束下多介质强耦合高精度计算方法;(4) 高约束爆炸实验模拟与流场动态测试。
(二)爆炸能量驱动介质超高速运动规律(申请代码1选择A12下属代码)
爆炸输出能量通常以高幅值、短历时爆轰波的形式向环境介质发散传递并快速衰减。定向汇聚并高效利用爆炸能量驱动介质超高速运动,具有重要的工程应用价值。在汇聚增强的爆炸能量驱动下,介质的运动呈现出超高速、大变形、易失稳、强耦合等突出特点,亟需针对这种聚能驱动介质超高速运动开展基础性的研究。主要研究内容:(1) 爆炸能量定向调控的材料-结构一体化设计;(2) 爆炸载荷下新型介质的高速变形;(3) 爆炸载荷下新型介质的流动失稳与断裂;(4) 爆炸载荷下新型介质的超高速侵彻机理。
(三)强动载能量的耗散规律(申请代码1选择A12下属代码)
实现强动载荷能量的有效耗散是构筑先进防护体系的关键。高幅值短历时的强动载荷往往具有多种模式的非均匀能量结构,极易对环境介质造成多尺度的损伤破坏,通常的单一均匀介质难以实现有效防护,亟需开展强动载荷能量的多层级耗散机制及防护效应研究。主要研究内容:(1) 超时空分辨率的新型吸能材料动态力学行为原位表征;(2) 强动载荷下新型吸能材料的变形机理与能量耗散机制;(3) 强动载荷与多层级复合结构的耦合作用规律;(4) 强动载荷下新型防护结构设计与效能评估。
三、资助计划
本专项项目资助期限为4年,申请书中的研究期限应填写“2022年1月1日-2025年12月31日”。计划资助3-4项,平均资助强度300-400万元/项,资助经费总强度约为1200万元。
项目申报指南、申报方法及注意事项详见国家自然科学基金委员会网站,网址:http://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab434/info81890.htm。
请拟申报本项目的老师于2021年10月30日16时登陆ISIS科学基金网络信息系统(http://isisn.nsfc.gov.cn/egrantweb/)在线完成申请书的填报,并以附件形式上传相关材料。
本项目纳入无纸化申请范围,项目获批准后,将申请书的纸质签字盖章页装订在《资助项目计划书》最后,一并提交。签字盖章的信息应与电子申请书严格保持一致。
未尽事宜,请与科学技术研究部科学技术处基金管理科席建、王龙、杨敏联系,电话:67507192,我们将热忱为您服务。
