主要完成人：范华林、孙方方、陈海龙、郑青、赵龙
完成单位：南京航空航天大学
项目及成果简介：随着我国在航空航天飞行器结构、现代舰船结构、高铁结构、现代防护结构等领域技术的发展，结构面临大型化、高承载力、高机动性、高速化、多任务等要求，对关键材料与结构提出了轻质高强及多功能一体化等要求。基于此目标，在国家自然科学基金、863新材料技术、教育部新世纪优秀人才支持计划以及其他课题的资助下,项目展开了点阵复合材料结构轻量化理论研究。从点阵结构等效力学理论、结构轻量化设计理论、结构多功能一体化设计理论、结构制备、结构性能表征、工程结构开发与应用等多方面多角度展开了系统研究，解决了点阵结构轻量化设计理论，制备了多种新型轻质多功能复合材料结构，利用结构轻量化理论攻克了全复合材料承力筒及高铁导流罩等结构的设计制备等具体工程问题。成果主要发现点如下：
发现点1：轻质点阵结构力学理论。提出了轻质高强碳纤维点阵复合材料概念，建立了系统的点阵结构力学理论，包括点阵结构均质等效理论、点阵结构局部屈曲分析理论、点阵结构的塑性屈服理论、点阵结构非增量弹塑性分析理论、点阵结构多模式破坏理论等。
发现点2：承力筒结构轻量化理论与碳纤维点阵夹层承力筒结构。
发现点3：多级点阵结构。提出了超轻质多级点阵结构概念，建立了多级点阵结构力学，设计制造了新型多级蜂窝复合材料结构与多级格栅点阵结构。
发现点4：结构隐身点阵复合材料。。基于承载-隐身-抗冲击一体化思想提出了结构隐身点阵复合材料概念，设计制备了结构隐身点阵复合材料，建立了结构隐身复合材料承载-隐身-抗冲击设计方法。
发现点5：纺织点阵复合材料轻量化理论。系统研究了纺织点阵夹层结构的力学性能，建立了纺织点阵复合材料结构等刚度和等强度轻量化设计理论。
本成果发表SCI论文33篇（见检索报告），SCI他引共计408篇次。其中10篇主要代表性论文SCI他引共计217篇次，单篇最高SCI他引56篇次。 研究成果主要发表于复合材料领域四大顶级杂志《Composites Science and Technology》(IF:3.897)、《Composite Structures》(IF:3.853)、《Composites Part A》(IF:3.719)、《Composites Part B》(IF:3.850)，先后被《Science》(IF:33.61)、《Physical Review Letter》(IF:7.512)、《Chemical Communications》(IF:6.834)、《Materials Science & Engineering R》(IF:15.5)、《Carbon》(IF:6.196)引用评述。研究成果被国际复合材料权威俄罗斯院士V.V. Vasiliev在其综述论文中引用评述，被国际上其它2大课题组意大利Totaro和澳大利亚Morozov多次引用评述。研究成果多次被国内其它从事点阵结构研究的哈工大吴林志教授课题组及北航江雷院士课题组引用评述。
    点阵复合材料及轻量化设计方法已应用于工程实践。为航天一院设计制造了某型号全碳纤维点阵夹层复合材料承力筒，为中车青岛四方机车车辆股份有限公司和唐山机车车辆有限公司设计了轻量化高铁导流罩结构，为中车株洲电力机车厂设计制造全碳纤维复合材料磁悬浮架结构，设计制造了全复合材料防护门结构。