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    关于发布“极端条件电磁能装备科学基础”重大研究计划2021年度项目指南的通告

    日期 2020-10-18   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

    国科金发计〔2021〕56号

      极端(duan)条件电(dian)(dian)磁能装备科(ke)学基础(chu)重(zhong)大研究计(ji)划以(yi)电(dian)(dian)磁能装备领域的(de)国家(jia)重(zhong)大战(zhan)略需求(qiu)为(wei)牵引(yin),以(yi)建立电(dian)(dian)磁热力多场(chang)耦合极端(duan)冲击条件电(dian)(dian)磁能装备基础(chu)理论(lun)为(wei)核心,通过在等价实验机(ji)理、在线测量原(yuan)理、复杂系统建模理论(lun)、快(kuai)速(su)数(shu)值求(qiu)解算(suan)法(fa)、材(cai)料评价与设计(ji)方法(fa)和数(shu)据处理及(ji)分析方法(fa)方面的(de)不断创(chuang)新,为(wei)电(dian)(dian)磁能装备的(de)研制及(ji)发展提供科(ke)学基础(chu)。

      一、科学目标

      聚焦(jiao)电(dian)磁(ci)(ci)能(neng)(neng)装备及其(qi)所用储能(neng)(neng)电(dian)介质材(cai)料(liao)和直线推进金属材(cai)料(liao)在(zai)多(duo)场耦合(he)极(ji)(ji)端冲击条件下的(de)构效关系和物性(xing)演化,以材(cai)料(liao)调控(kong)为基础(chu),以耦合(he)测试为手段,以长效服役为目标,揭示电(dian)磁(ci)(ci)热(re)力多(duo)场耦合(he)极(ji)(ji)端冲击条件电(dian)磁(ci)(ci)能(neng)(neng)与(yu)材(cai)料(liao)相互(hu)作(zuo)用时空演化机理,构建电(dian)磁(ci)(ci)热(re)力多(duo)场耦合(he)极(ji)(ji)端冲击条件电(dian)磁(ci)(ci)能(neng)(neng)装备科(ke)(ke)学基础(chu),引(yin)领(ling)电(dian)磁(ci)(ci)能(neng)(neng)装备研(yan)发模式变(bian)革,产生(sheng)重(zhong)大(da)原始创新,占领(ling)电(dian)磁(ci)(ci)能(neng)(neng)技术(shu)领(ling)域制高点,形成代表世界(jie)电(dian)磁(ci)(ci)能(neng)(neng)技术(shu)水平的(de)战略(lve)科(ke)(ke)技力量。

      二、核心科学问题

      电(dian)(dian)磁(ci)(ci)热力多场耦(ou)合极端(duan)冲击(ji)条(tiao)件(jian)电(dian)(dian)磁(ci)(ci)能与材料相互作用时空演化(hua)机理。

      三、2021年度重点资助研究方向

      2021年度申(shen)请类型为培育项(xiang)目(mu)(mu)或重(zhong)点支持项(xiang)目(mu)(mu),拟重(zhong)点资(zi)助(但不限于)的方向(xiang)有(you):

      (一(yi))电磁能(neng)装备(bei)材料极端条件(jian)等价试(shi)验与测量技术。

      研究储能电介质材料极端条件等价试验和等效测试技术(分辨率≤0.01μm);发展极端条件下电磁能装备直线推进材料电磁热力多场强耦合作用的同步加载方法(温升速率≥106K/s、电流密度≥1010A/m²、应变速率≥106s-1);研究电磁能装备超高速(>2000m/s)载流滑动摩擦特性的等价试验技术和测量方法;研究电磁能装备超高速运动过程直线推进材料多相态及其演化过程形貌的连续观测技术(时间分辨率≤1μs,空间分辨率≤0.1μm,连续观测时间≥10ms);电磁能装备发射动力学机理和极端条件运动参数测试技术。

      (二)极端条件(jian)电磁能装备材料物性演变机理(li)与非线性构效关系。

      研(yan)(yan)究极(ji)端(duan)(duan)条件(jian)(jian)电(dian)磁能(neng)装备储能(neng)电(dian)介(jie)质(zhi)材料(liao)服役性(xing)能(neng)的(de)(de)各参量(liang)时空(kong)演化规律和(he)(he)指(zhi)标(biao)评(ping)价(jia)体系;研(yan)(yan)究极(ji)端(duan)(duan)条件(jian)(jian)电(dian)磁能(neng)装备直线(xian)推进材料(liao)的(de)(de)各参量(liang)时空(kong)演化规律和(he)(he)指(zhi)标(biao)评(ping)价(jia)体系;建立极(ji)端(duan)(duan)条件(jian)(jian)电(dian)磁能(neng)装备储能(neng)电(dian)介(jie)质(zhi)材料(liao)和(he)(he)直线(xian)推进材料(liao)非线(xian)性(xing)响应的(de)(de)精(jing)细描(miao)述(shu)模(mo)型;建模(mo)和(he)(he)所建立的(de)(de)指(zhi)标(biao)评(ping)价(jia)体系精(jing)度≤10%。

      (三)极端(duan)条件电磁能装备(bei)服役(yi)过程的动态建模。

      发(fa)展极(ji)端(duan)条件储(chu)能(neng)装备(bei)(bei)服役过程动态建(jian)模方法(fa)(fa);发(fa)展极(ji)端(duan)条件电(dian)磁能(neng)装备(bei)(bei)超(chao)高(gao)速载流摩(mo)擦装置的高(gao)精(jing)(jing)度(du)数值建(jian)模方法(fa)(fa);开展电(dian)磁能(neng)装备(bei)(bei)和发(fa)射(she)环境(jing)耦合系统(tong)动力学(xue)建(jian)模与(yu)性能(neng)快(kuai)速预(yu)测研(yan)(yan)究,建(jian)模精(jing)(jing)度(du)≤10%;研(yan)(yan)究极(ji)端(duan)条件电(dian)磁能(neng)装备(bei)(bei)与(yu)材料相互影(ying)响(xiang)机理。

      (四)极端条件电磁能(neng)装备颠(dian)覆(fu)性(xing)新材料探(tan)索(suo)研究(jiu)。

      面向(xiang)未来电(dian)(dian)(dian)磁能(neng)装备发展需求,应用人工智能(neng)和(he)(he)大数据等前沿技术,探(tan)索关键性能(neng)显著提升、满足极(ji)端条件电(dian)(dian)(dian)磁热力多场耦合服(fu)役(yi)需求、促进(jin)电(dian)(dian)(dian)磁能(neng)装备轻量化和(he)(he)长寿(shou)化的(de)颠覆(fu)性新(xin)概(gai)念材料。其中,储(chu)能(neng)电(dian)(dian)(dian)介质材料要(yao)求储(chu)能(neng)密度(du)≥8MJ/m³(涵盖电(dian)(dian)(dian)压范围(wei)2~15kV),寿(shou)命(ming)≥2万(wan)次,放电(dian)(dian)(dian)效率(lv)≥95%(10kHz范围(wei)内),充放电(dian)(dian)(dian)频率(lv)≥20次/分;直线推进(jin)摩(mo)擦(ca)副材料要(yao)求屈服(fu)强度(du)500-800MPa,导电(dian)(dian)(dian)率(lv)45-90%IACS,延伸率(lv)≥12%,软化温度(du)400-650℃,可实现≥2吨大规格制(zhi)备,并可耐(nai)电(dian)(dian)(dian)弧烧蚀(shi)和(he)(he)耐(nai)载流摩(mo)擦(ca)磨损。

      四、遴选项目的基本原则

      (一)项目申请应符合(he)以下(xia)限定条件。本重大研究计(ji)划所(suo)述(shu)的电磁能(neng)(neng)装备(bei)特(te)指实现(xian)电磁能(neng)(neng)与(yu)动能(neng)(neng)间瞬时高功(gong)率(lv)转(zhuan)换的装备(bei);所(suo)述(shu)的极(ji)端(duan)条件特(te)指多场(chang)耦合(he)和极(ji)端(duan)冲击的共同(tong)(tong)作(zuo)用,其中极(ji)端(duan)冲击指的是(shi)极(ji)高功(gong)率(lv)、极(ji)短时间(ms级)、极(ji)大电流(liu)(MA级)和极(ji)高速度,多场(chang)耦合(he)指的是(shi)电磁热力(li)共同(tong)(tong)作(zuo)用下(xia)的多物(wu)理(li)场(chang)强耦合(he);所(suo)述(shu)的电磁能(neng)(neng)装备(bei)材(cai)料(liao)聚(ju)焦电磁能(neng)(neng)装备(bei)所(suo)用的储能(neng)(neng)电介质材(cai)料(liao)和直线推(tui)进(jin)金(jin)属材(cai)料(liao)两类。

      (二)鼓(gu)励来自电气(qi)、材(cai)料、数学、物理、信息等不同学科领域的研究队(dui)伍联合申请。

      五、2021年度资助计划

      2021年度拟资(zi)助(zhu)(zhu)培育项(xiang)目9项(xiang),直接(jie)费(fei)用的(de)(de)资(zi)助(zhu)(zhu)强(qiang)度约为80万元/项(xiang),资(zi)助(zhu)(zhu)期(qi)(qi)限为3年,申(shen)请(qing)书中研究期(qi)(qi)限应填写“2022年1月1日(ri)(ri)(ri)至(zhi)(zhi)2024年12月31日(ri)(ri)(ri)”;拟资(zi)助(zhu)(zhu)重点支持项(xiang)目9项(xiang),直接(jie)费(fei)用的(de)(de)资(zi)助(zhu)(zhu)强(qiang)度约为300万元/项(xiang),资(zi)助(zhu)(zhu)期(qi)(qi)限为4年,申(shen)请(qing)书中研究期(qi)(qi)限应填写“2022年1月1日(ri)(ri)(ri)至(zhi)(zhi)2025年12月31日(ri)(ri)(ri)”。

      六、申请注意事项

      (一)申请条件。

      本(ben)重大研究计划项目申请人应当具备以下条件:

      1. 具有(you)承担(dan)基础研究课题的经历(li);

      2. 具有(you)高级专业技术职务(职称)。

      在(zai)站博士后研究(jiu)人(ren)员(yuan)、正在(zai)攻读研究(jiu)生学位以及无(wu)工作(zuo)(zuo)单位或者所在(zai)单位不是依(yi)托单位的(de)人(ren)员(yuan)不得(de)作(zuo)(zuo)为申(shen)(shen)请(qing)人(ren)进行申(shen)(shen)请(qing)。

      (二)限项申请(qing)规定(ding)。

      执行《2021年度国家自然科学基金项(xiang)目指南》“申(shen)请规定”中限(xian)项(xiang)申(shen)请规定的(de)相关要(yao)求。

      (三(san))申(shen)请(qing)注意事(shi)项(xiang)。

      申请(qing)人和依(yi)托(tuo)单位(wei)应当认真阅读并(bing)执行本项目指南(nan)(nan)、《2021年(nian)(nian)度(du)国家自然科(ke)(ke)学(xue)基(ji)金(jin)项目指南(nan)(nan)》和《关(guan)于2021年(nian)(nian)度(du)国家自然科(ke)(ke)学(xue)基(ji)金(jin)项目申请(qing)与结(jie)题等有关(guan)事项的通(tong)告》中(zhong)相(xiang)关(guan)要(yao)求(qiu)。

      1. 本重大(da)研究计划(hua)项目实(shi)行无纸化(hua)申请(qing)。申请(qing)书提交(jiao)日期(qi)为2021年11月19日-11月23日16时。

      (1)申请(qing)人应(ying)当(dang)按照(zhao)科学基金(jin)网(wang)络信息系统(tong)中重大研究计(ji)划项目(mu)的填报说明与(yu)撰写(xie)提(ti)纲要求在(zai)线填写(xie)和提(ti)交电(dian)子申请(qing)书及附件材料。

      (2)本重大(da)研(yan)(yan)(yan)究计(ji)划旨(zhi)在紧密围绕核(he)心科(ke)学(xue)问题,将对(dui)多(duo)学(xue)科(ke)相关研(yan)(yan)(yan)究进行战略性的方向引导(dao)和(he)(he)优势整(zheng)合(he),成为一(yi)个项(xiang)目(mu)集群。申请人应根据本重大(da)研(yan)(yan)(yan)究计(ji)划拟(ni)解(jie)决的具体科(ke)学(xue)问题和(he)(he)项(xiang)目(mu)指南公布的拟(ni)资助(zhu)研(yan)(yan)(yan)究方向,自行拟(ni)定项(xiang)目(mu)名称、科(ke)学(xue)目(mu)标、研(yan)(yan)(yan)究内容、技术路(lu)线(xian)和(he)(he)相应的研(yan)(yan)(yan)究经(jing)费等。

      (3)申请书中(zhong)的资助(zhu)类别选(xuan)择(ze)“重大(da)研究计划”,亚类说(shuo)明选(xuan)择(ze)“培(pei)育(yu)项(xiang)目”或“重点(dian)支持项(xiang)目”,附注说(shuo)明选(xuan)择(ze)“极端条件电磁能装(zhuang)备科学基础”,根据申请的具体研究内容选(xuan)择(ze)相应的申请代(dai)码。

      培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个。

      (4)申(shen)请人在申(shen)请书“立(li)项依据与研(yan)究内容”部分,应当首先说明申(shen)请符合本项目(mu)指(zhi)南中的(de)重点资助研(yan)究方向,以及对解决本重大研(yan)究计(ji)划核心科学问题(ti)、实现本重大研(yan)究计(ji)划科学目(mu)标的(de)贡献。

      如果申请人已经承担与(yu)(yu)本重大研究计(ji)划(hua)相(xiang)关的(de)其(qi)他科技计(ji)划(hua)项(xiang)(xiang)目(mu)(mu),应当(dang)在申请书正(zheng)文的(de)“研究基(ji)础与(yu)(yu)工作条件”部分(fen)论述申请项(xiang)(xiang)目(mu)(mu)与(yu)(yu)其(qi)他相(xiang)关项(xiang)(xiang)目(mu)(mu)的(de)区别与(yu)(yu)联系。

      2. 依(yi)托单(dan)位应当按照要求完成依(yi)托单(dan)位承诺、组织(zhi)申(shen)请(qing)以及审核(he)申(shen)请(qing)材料(liao)等(deng)工作。在(zai)2021年11月23日(ri)16时前通过信息系统逐项确认提交(jiao)本单(dan)位电子(zi)申(shen)请(qing)书及附(fu)件材料(liao),并于11月24日(ri)16时前在(zai)线(xian)提交(jiao)本单(dan)位项目申(shen)请(qing)清单(dan)。

      3. 其(qi)他(ta)注(zhu)意事项。

      (1)为(wei)实(shi)现重(zhong)(zhong)大研究(jiu)计(ji)划(hua)总体科学目标和多学科集(ji)成,获得资助的项目负责人应当(dang)承诺遵守相(xiang)关(guan)(guan)数据和资料(liao)管(guan)理(li)与共享的规(gui)定,项目执行过程中应关(guan)(guan)注(zhu)与本重(zhong)(zhong)大研究(jiu)计(ji)划(hua)其他项目之间的相(xiang)互支撑关(guan)(guan)系。

      (2)为加强项(xiang)目(mu)的(de)学(xue)术交流,促(cu)进项(xiang)目(mu)群的(de)形成(cheng)和多学(xue)科(ke)交叉(cha)与集(ji)成(cheng),本重大研究计(ji)划将(jiang)每年举(ju)办1次资助项(xiang)目(mu)的(de)年度学(xue)术交流会(hui),并将(jiang)不定期地组(zu)织相(xiang)关领域的(de)学(xue)术研讨会(hui)。获资助项(xiang)目(mu)负责人(ren)有义(yi)务(wu)参加本重大研究计(ji)划指导专家(jia)组(zu)和管理工作组(zu)所组(zu)织的(de)上述(shu)学(xue)术交流活(huo)动。

      (四)咨询方式。

      国家自然科(ke)学基金(jin)委员会工程(cheng)与材料科(ke)学部工程(cheng)五处

      联系电话:010-62328301

     

    国家自然科学基金委员会

    2021年(nian)10月18日




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