極端條件電磁能裝備科學(xué)基礎重大研究計劃以電磁能裝備領(lǐng)域的國家重大戰略需求為牽引，以建立電磁熱力多場(chǎng)耦合極端沖擊條件電磁能裝備基礎理論為核心，通過(guò)在等價(jià)實(shí)驗機理、在線(xiàn)測量原理、復雜系統建模理論、快速數值求解算法、材料評價(jià)與設計方法和數據處理及分析方法方面的不斷創(chuàng )新，為電磁能裝備的研制及發(fā)展提供科學(xué)基礎。

　　一、科學(xué)目標

　　聚焦電磁能裝備及其所用儲能電介質(zhì)材料和直線(xiàn)推進(jìn)金屬材料在多場(chǎng)耦合極端沖擊條件下的構效關(guān)系和物性演化，以材料調控為基礎，以耦合測試為手段，以長(cháng)效服役為目標，揭示電磁熱力多場(chǎng)耦合極端沖擊條件電磁能與材料相互作用時(shí)空演化機理，構建電磁熱力多場(chǎng)耦合極端沖擊條件電磁能裝備科學(xué)基礎，引領(lǐng)電磁能裝備研發(fā)模式變革，產(chǎn)生重大原始創(chuàng )新，占領(lǐng)電磁能技術(shù)領(lǐng)域制高點(diǎn)，形成代表世界電磁能技術(shù)水平的戰略科技力量。

　　二、核心科學(xué)問(wèn)題

　　電磁熱力多場(chǎng)耦合極端沖擊條件電磁能與材料相互作用時(shí)空演化機理。

　　三、2021年度重點(diǎn)資助研究方向

　　2021年度申請類(lèi)型為培育項目或重點(diǎn)支持項目，擬重點(diǎn)資助（但不限于）的方向有：

　?。ㄒ唬╇姶拍苎b備材料極端條件等價(jià)試驗與測量技術(shù)。

　　研究?jì)δ茈娊橘|(zhì)材料極端條件等價(jià)試驗和等效測試技術(shù)（分辨率≤0.01μm）；發(fā)展極端條件下電磁能裝備直線(xiàn)推進(jìn)材料電磁熱力多場(chǎng)強耦合作用的同步加載方法（溫升速率≥10⁶K/s、電流密度≥10¹⁰A/m2、應變速率≥10⁶s^-1）；研究電磁能裝備超高速（>2000m/s）載流滑動(dòng)摩擦特性的等價(jià)試驗技術(shù)和測量方法；研究電磁能裝備超高速運動(dòng)過(guò)程直線(xiàn)推進(jìn)材料多相態(tài)及其演化過(guò)程形貌的連續觀(guān)測技術(shù)（時(shí)間分辨率≤1μs，空間分辨率≤0.1μm，連續觀(guān)測時(shí)間≥10ms）；電磁能裝備發(fā)射動(dòng)力學(xué)機理和極端條件運動(dòng)參數測試技術(shù)。

　?。ǘO端條件電磁能裝備材料物性演變機理與非線(xiàn)性構效關(guān)系。

　　研究極端條件電磁能裝備儲能電介質(zhì)材料服役性能的各參量時(shí)空演化規律和指標評價(jià)體系；研究極端條件電磁能裝備直線(xiàn)推進(jìn)材料的各參量時(shí)空演化規律和指標評價(jià)體系；建立極端條件電磁能裝備儲能電介質(zhì)材料和直線(xiàn)推進(jìn)材料非線(xiàn)性響應的精細描述模型；建模和所建立的指標評價(jià)體系精度≤10%。

　?。ㄈO端條件電磁能裝備服役過(guò)程的動(dòng)態(tài)建模。

　　發(fā)展極端條件儲能裝備服役過(guò)程動(dòng)態(tài)建模方法；發(fā)展極端條件電磁能裝備超高速載流摩擦裝置的高精度數值建模方法；開(kāi)展電磁能裝備和發(fā)射環(huán)境耦合系統動(dòng)力學(xué)建模與性能快速預測研究，建模精度≤10%；研究極端條件電磁能裝備與材料相互影響機理。

　?。ㄋ模O端條件電磁能裝備顛覆性新材料探索研究。

　　面向未來(lái)電磁能裝備發(fā)展需求，應用人工智能和大數據等前沿技術(shù)，探索關(guān)鍵性能顯著(zhù)提升、滿(mǎn)足極端條件電磁熱力多場(chǎng)耦合服役需求、促進(jìn)電磁能裝備輕量化和長(cháng)壽化的顛覆性新概念材料。其中，儲能電介質(zhì)材料要求儲能密度≥8MJ/m3（涵蓋電壓范圍2~15kV），壽命≥2萬(wàn)次，放電效率≥95%（10kHz范圍內），充放電頻率≥20次/分；直線(xiàn)推進(jìn)摩擦副材料要求屈服強度500-800MPa，導電率45-90%IACS，延伸率≥12%，軟化溫度400-650℃，可實(shí)現≥2噸大規格制備，并可耐電弧燒蝕和耐載流摩擦磨損。

　　四、遴選項目的基本原則

　?。ㄒ唬╉椖可暾垜弦韵孪薅l件。本重大研究計劃所述的電磁能裝備特指實(shí)現電磁能與動(dòng)能間瞬時(shí)高功率轉換的裝備；所述的極端條件特指多場(chǎng)耦合和極端沖擊的共同作用，其中極端沖擊指的是極高功率、極短時(shí)間（ms級）、極大電流（MA級）和極高速度，多場(chǎng)耦合指的是電磁熱力共同作用下的多物理場(chǎng)強耦合；所述的電磁能裝備材料聚焦電磁能裝備所用的儲能電介質(zhì)材料和直線(xiàn)推進(jìn)金屬材料兩類(lèi)。

　?。ǘ┕膭顏?lái)自電氣、材料、數學(xué)、物理、信息等不同學(xué)科領(lǐng)域的研究隊伍聯(lián)合申請。

　　五、2021年度資助計劃

　　2021年度擬資助培育項目9項，直接費用的資助強度約為80萬(wàn)元/項，資助期限為3年，申請書(shū)中研究期限應填寫(xiě)“2022年1月1日至2024年12月31日”；擬資助重點(diǎn)支持項目9項，直接費用的資助強度約為300萬(wàn)元/項，資助期限為4年，申請書(shū)中研究期限應填寫(xiě)“2022年1月1日至2025年12月31日”。

　　六、申請注意事項

　?。ㄒ唬┥暾垪l件。

　　本重大研究計劃項目申請人應當具備以下條件：

　　1. 具有承擔基礎研究課題的經(jīng)歷；

　　2. 具有高級專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱(chēng)）。

　　在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無(wú)工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進(jìn)行申請。

　?。ǘ┫揄椛暾堃幎?。

　　執行《2021年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關(guān)要求。

　?。ㄈ┥暾堊⒁馐马?。

　　申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2021年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2021年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

　　1. 本重大研究計劃項目實(shí)行無(wú)紙化申請。申請書(shū)提交日期為2021年11月19日－11月23日16時(shí)。

　?。?）申請人應當按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò )信息系統中重大研究計劃項目的填報說(shuō)明與撰寫(xiě)提綱要求在線(xiàn)填寫(xiě)和提交電子申請書(shū)及附件材料。

　?。?）本重大研究計劃旨在緊密?chē)@核心科學(xué)問(wèn)題，將對多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰略性的方向引導和優(yōu)勢整合，成為一個(gè)項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的具體科學(xué)問(wèn)題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱(chēng)、科學(xué)目標、研究?jì)热?、技術(shù)路線(xiàn)和相應的研究經(jīng)費等。

　?。?）申請書(shū)中的資助類(lèi)別選擇“重大研究計劃”，亞類(lèi)說(shuō)明選擇“培育項目”或“重點(diǎn)支持項目”，附注說(shuō)明選擇“極端條件電磁能裝備科學(xué)基礎”，根據申請的具體研究?jì)热葸x擇相應的申請代碼。

　　培育項目和重點(diǎn)支持項目的合作研究單位不得超過(guò)2個(gè)。

　?。?）申請人在申請書(shū)“立項依據與研究?jì)热荨辈糠?，應當首先說(shuō)明申請符合本項目指南中的重點(diǎn)資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問(wèn)題、實(shí)現本重大研究計劃科學(xué)目標的貢獻。

　　如果申請人已經(jīng)承擔與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應當在申請書(shū)正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區別與聯(lián)系。

　　2. 依托單位應當按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2021年11月23日16時(shí)前通過(guò)信息系統逐項確認提交本單位電子申請書(shū)及附件材料，并于11月24日16時(shí)前在線(xiàn)提交本單位項目申請清單。

　　3. 其他注意事項。

　?。?）為實(shí)現重大研究計劃總體科學(xué)目標和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關(guān)數據和資料管理與共享的規定，項目執行過(guò)程中應關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

　?。?）為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會(huì )，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會(huì )。獲資助項目負責人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導專(zhuān)家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。