高翔，博士，副研究员，长期从事复合材料构型化设计及其增材制造相关课题，致力于理论预测、模拟仿真及实验验证相结合的方法进行材料力学行为、强韧化机理研究及新材料、新工艺研发，在金属增材制造及构型设计开发领域经验丰富。

申请人研发了SiC/Al复合材料的压力铸造及搅拌铸造技术，并以主要研发人员身份参与开发了嫦娥5号表采臂杆研制，助力我国首次地外天体样品采集。基于前期技术积累，参与天问3号表采臂杆设计，将应用于火星表面土壤采集。

申请人发表20余篇科技论文，其中约稿中文综述2篇，封面文章1篇，授权11项软件著作权，授权3项发明专利，另公布9项发明专利。主持国家自然科学基金委青年项目，宁波市甬江人才工程项目；参与浙江省‘领雁’研发攻关计划、国家重点研发计划、浙江省‘尖兵’研发攻关计划、杭州市重大项目等，具有丰富的项目执行经历。

科研情况

1.项目研究

主持项目：

2022.01-2024.12，国家自然科学基金青年项目：《金属基复合材料网状构型设计与优化》。

2025.01至今，宁波市甬江人才工程项目：《高强韧耐热钛基复合材料的多级结构设计及增材制造》。

技术骨干：

2020.01-2022.12，国家自然科学基金重点项目：《增强相非均匀分布钛基复合材料设计理论及强韧化机理》。主要职责：基于理论方法预测构型强化机制，基于有限元模拟方法预测钛基复合材料损伤断裂行为及构型增韧机制。

2022.11至今，科技部重点研发计划：《高强韧轻金属基复合材料近净形高效制备与应用》。主要职责：基于有限元方法预测构型参数对强韧化的影响，基于数据驱动方法智能优化构型。

2022.11至今，科技部重点研发计划：《超高韧碳纤维复合材料及应用》。主要职责：探索构型设计对胶接性能的影响。

2022.01至今，浙江省“领雁计划”：《高强韧耐热钛基复合材料增材制造关键技术与应用》。主要职责：钛基复合材料构型设计及增材制造工艺研发。

参与项目：

2013.03至2016.09，“国家973计划”：《先进金属基复合材料界面特性与演化机制》。主要职责：金属基复合材料的制备与表征。

2013.03至2016.12，北京遥感设备研究所项目：《XXX红外导引头安装支架与法兰研制》。主要职责：铝基复合材料界面调控及制造工艺研发。

2013.09至2018.06，航天科工集团项目：《嫦娥5号计划：表取采样机械臂臂杆组件研制》。主要职责：参与臂杆用晶须增强铝基复合材料的制备、表征，参与产品数据包文件、产保文件编写，参与产品的质量管理；解决了大尺寸晶须增强铝基复合材料制备中存在的一系列难题。

2017.07至2020.12，“国家重点研发计划”：《非连续增强金属基复合材料高通量表征技术》。主要职责：基于扫描电镜下原位拉伸试验的样品应变场演化观测。

2017.12至2019.12，载人航天预研项目：《XXX金属复合材料及其工程应用研究》。主要职责：铝基复合材料研发。

2019.01至2020.12，装备预研项目：《XXX铝基复合材料研究》。主要职责：铝基复合材料组织、微结构调控及工艺研发。

2019.01至2020.12,“XX配套项目”：《XXX铝基复合材料研制》。主要职责：铝基复合材料制造工艺研发。

2020.01至今，基础加强计划重点基础研究项目：《XXX金属基复合材料XXX》。主要职责：基于有限元方法预测金属基复合材料热残余应力分布及变形断裂行为，并指导构型优化。

2.论文、著作

[1]Xiang Gao, Xuexi Zhang*, Lin Geng. Strengthening and fracture behaviors in SiCp/Al composites with network particle distribution architecture. Mater. Sci. Eng. A, 2019, 740–741, 353–362.

[2]Xiang Gao, Xuexi Zhang*, Mingfang Qian, Lin Geng. Effect of reinforcement shape on fracture behaviour of SiC/Al composites with network architecture. Compos. Struct., 2019, 215, 411–420.

[3]Xiang Gao, Xuexi Zhang*, Aibin Li, Lin Geng. Effect of particle size ratio on mechanical properties of SiCp/Al composites with network architecture. Int. J. Appl. Mech., 2019, 11, 1950065.

[4]Xiang Gao, Xuexi Zhang*, Lin Geng. Plastic deformation and fracture behaviors in particle reinforced aluminum composites: A numerical approach using an enhanced finite element model. Journal of Composite Materials, 2020, 54, 1977–1985.

[5]Xiang Gao, Xuexi Zhang*, Mingfang Qian, Aibin Li, Lin Geng, Hua-Xin Peng*. Fracture behaviour of SiCp/Al composites with network architecture. Materialia, 2020, 12, 100725.

[6]Xiang Gao, Xuexi Zhang*, Mingfang Qian, Aibin Li, Guisong Wang, Lin Geng, Hua-Xin Peng*. Enhanced stress concentration sensitivity of SiCp/Al composite with network architecture. Journal of Composite Materials, 2022, 56(8), 1165–1174.

[7]Xiang Gao, Mengyue Peng, Xuexi Zhang*, Mingfang Qian, Aibin Li, Lin Geng, Huan Wang, Hua-Xin Peng*. Profound strengthening and toughening effect of reinforcement aspect ratio in composite with network architecture. Journal of Alloys and Compounds, 2023, 931, 167444.

[8]Xiang Gao, Xiaonan Lu, Xuexi Zhang*, Mingfang Qian, Aibin Li, Lin Geng, Huan Wang, Cheng Liu, Wenting Ouyang, Hua-Xin Peng*. Effect of particle strength on SiCp/Al composite properties with network architecture design. Materials 2024, 17, 597.

[9]Xiang Gao, Xiaonan Lu, Xuexi Zhang*, Mingfang Qian, Aibin Li, Lin Geng, Huan Wang, Cheng Liu, Bowen Gong, Hua-Xin Peng*. Investigation on critical microstructure size for numerical analysis of metal-matrix composites with network reinforcement architecture. International Journal of Applied Mechanics, 2024, 2450084.

[10] Xiang Gao, Xiaonan Lu, Xuexi Zhang*, Mingfang Qian, Aibin Li, Huan Wang, Cheng Liu, Bowen Gong, Wenting Ouyang, Hua-Xin Peng*. Effect of bricks-and-mortar architecture on fracture behavior of SiCp/Al composite: A finite element analysis. Applied Composite Materials, 2024, 31, 1457–1473.

[11] Chen-Wei Liu#, Jianchao Li#, Xiang Gao*, Yongkun Mu, Zhouyang He, Huan Wang, Yandong Jia*, Bo Yuan, Gang Wang, Hua-Xin Peng*. Fundamental approach to superior trade-off between strength and ductility of TiB/Ti64 composites via additive manufacturing: From phase diagram to microstructural design. Journal of Materials Science & Technology, 2025, 221, 220–232.

[12] 高翔, 张学习*, 钱明芳, 李爱滨, 耿林, 彭华新*. 构型化金属基复合材料有限元建模技术. 中国材料进展, 2020, 39(6), 437–449.（约稿文章）

[13] 李建超, 鲁晓楠, 王欢, 高翔*. 高能束增材制造铝合金及其复合材料缺陷形成与控制机理. 航空制造技术, 2024, 67(1/2), 87–96.（约稿文章）

[14] 高翔, 鲁晓楠, 李建超, 王欢, 彭华新*. 增材制造钛基复合材料体系与组织结构设计. 复合材料学报, 2024, 41(4), 1633–1652.（封面文章）

[15] 陈德成, 张浩男, 李建超, 鲁晓楠, 王欢, 高翔*. 长径比对TiB/Ti6Al4V 网状复合材料力学行为的影响. 精密成形工程, 2024, 16(4), 19–27.

[16] 陈斌, 高翔, 王欢, 彭华新. 网状构型TiBw/TA15复合材料700℃高温变形与断裂行为. 材料科学与工程, 2022, 40(2), 199–204.

[17] Cheng Liu, Kai-Hang Jin, Jiatao Ye, Xiang Gao, Xiao Wei*, Ze Zhang, Hua-Xin Peng*. Additive manufacturing of (TiB+TiC)/Ti6Al4V composites with tailored network reinforcement architecture. Composites Communications, 2023, 40, 101611.

[18] Cheng Liu, Jiatao Ye, Xiao Wei*, Kai-Hang Jin, Jin Wang, Xiang Gao, Yuefei Zhang, Ze Zhang, Hua-Xin Peng*. Strength-ductility synergy in 3D-printed (TiB + TiC)/Ti6Al4V composites with unique dual-heterogeneous structure. Composites Part B, 2023, 266, 111008.

[19] Hailin Deng, Qingkun Zhao, Xiang Gao, Hua-Xin Peng, Haofei Zhou*. Exploring the design space of discontinuous metal matrix composites through domain-knowledge enhanced machine learning. Extreme Mechanics Letters, 2024, 70, 102176.

[20] Bowen Gong, Yijian Liao, Yuzhong Ge, Wenting Ouyang, Huan Wang, Martinson Nartey, Xiang Gao, Hua-Xin Peng*. Delamination bridging response of Z-pins under mixed mode loading: The influence of carbon and Kevlar Z-pins. Polymer Composites, 2024, 45, 14731–14740.

[21] Wenting Ouyang, Xiang Gao, Lei Yan, Bowen Gong, Huan Wang, Hua‑Xin Peng*. Biomimetic approach to gradient‑helicoidal laminates for impact‑resistant applications. Advanced Composites and Hybrid Materials, 2024, 7, 217.

[22] Tianyu Wu, Bojian Li, Bowen Gong*, Cheng Sun, Baofa Cheng, Xiaolin Liu, Xiang Gao, Huan Wang, Hua-Xin Peng*. Experimental and numerical study on the effect of woven reinforcement on compression bearing behaviour of rubber mandrel. Polymer Composites, Accepted.

[23]Mingfang Qian, Xuexi Zhang*, Jianchao Li, Xiang Gao, Lin Geng. Microstructure and mechanical properties of ABOw and nickel-coated MWCNTs reinforced 2024Al hybrid composite fabricated by squeeze casting [J]. Mater. Chem. Phys., 2019, 226, 344–349.

[24]Aibin Li, Guisong Wang, Xuexi Zhang*, Xiaoqiang Li, Xiang Gao, Hang Sun, Miangfang Qian, Xiping Cui, Lin Geng, GuoHua Fan*. Enhanced combination of strength and ductility in ultrafine-grained aluminum composites reinforced with high content intragranular nanoparticles [J]. Mater. Sci. Eng. A, 2019, 745, 10–19.

3.工程应用

申请人围绕高性能复合材料结构设计与优化开展了一系列研究工作，基于材料结构性能调控技术，实现了SiC/Al复合材料构型化设计与制备，开发了类晶界结构复合材料几何模型，深入研究了构型参数对材料变形、断裂行为和力学性能影响，解决了了变形过程中应力-应变分配和能量耗散的跨尺度力学原理，阐明了材料塑性变形、裂纹萌生扩展行为，突破了复合材料强韧性倒置的难题，为材料设计、制备及应用提供理论基础与试验依据。基于上述技术，作为主要技术负责人，研制了嫦娥五号表面采集臂杆，实现我国首次在地外天体的采样与封装。

4.发明专利及软件著作权

发明专利

[1]张学习, 高翔, 傅宇东, 耿林. 一种复合电沉积制备CNTs-Ni复合材料的方法. 专利号：ZL201510736733.6.

[2]张学习, 高翔, 耿林. 一种金属基复合材料中增强体分布构型的设计方法. 专利号：ZL201910203812.9.

[3]张学习, 高翔, 姜水清, 高莹, 曾磊, 韩修柱, 耿林. 一种非连续增强金属基复合材料力学性能设计与预测的方法. 专利号：ZL201910054500.6.

[4]高翔, 鲁晓楠, 李建超, 王欢, 彭华新. 连续增强网状构型金属基复合材料的力学行为模拟方法. 申请号：202310722338.7.

[5]高翔, 鲁晓楠, 李建超, 王欢, 彭华新. 一种增强相形状对复合体系单胞弹性性能仿真的方法. 申请号：202310722337.2.

[6]高翔, 蒋依霏, 李建超, 陈德成, 刘宸玮, 鲁晓楠, 杨瑞萌, 王欢, 彭华新. 凸多面体增强相形状对复合材料弹性变形行为的预测方法. 申请号：202410919750.2.

[7]高翔, 杨瑞萌, 李建超, 蒋依霏, 陈德成, 王欢, 彭华新. 一种非连续颗粒增强复合材料热残余应力的预测方法. 申请号：202411349618.9.

[8]高翔, 陈德成, 李建超, 杨瑞萌, 蒋依霏, 王欢, 彭华新. 一种准连续网状复合材料热残余应力的预测方法. 申请号：202411349615.5.

[9]高翔, 刘宸玮, 彭华新, 王欢, 李建超, 贾延东, 丁超. 一种基于神经网络优化的快速热屏蔽超材料及其设计方法. 申请号：202411013219.5.

[10]彭华新, 刘宸玮, 高翔, 王欢, 贾延东, 穆永坤, 季鹏程. 基于直接能量沉积增材制造的层状钛基复合材料及其方法. 申请号：202310688979.5.

[11]彭华新, 刘宸玮, 王欢, 高翔, 贾延东, 李建超, 何洲洋, 李长丰, 麻子硕. 一种基于增材制造的准连续网状钛基复合材料及其方法. 申请号：202311209364.6.

[12]彭华新, 刘宸玮, 王欢, 高翔, 李建超, 贾延东, 何洲洋, 李长丰, 麻子硕. 一种基于增材制造的双结构钛基复合材料及其方法. 申请号：202311209402.8.

软件著作权

[1]张学习, 高翔, 钱明芳, 张哲, 耿林. 金属基复合材料陶瓷增强体建模软件V1.0. 专利号：2019SR0132564.

[2]张学习, 高翔, 张哲. 金属基复合材料陶瓷增强体建模软件V2.0. 专利号：2019SR0547414.

[3]高翔, 鲁晓楠, 李建超, 王欢, 彭华新. 复合点阵结构建模软件V1.0. 专利号：2024SR0296436.

[4]高翔, 鲁晓楠, 李建超, 王欢, 彭华新. 复合点阵结构建模软件（GUI版）V2.0. 专利号：2024SR0936665.

[5]高翔, 鲁晓楠, 李建超, 王欢, 彭华新. 类点阵桁架结构建模软件V1.0. 专利号：2024SR1099860.

[6]高翔, 鲁晓楠, 李建超, 王欢, 彭华新. 复合点阵结构建模软件（GUI版）V3.0. 专利号：2024SR1724009.

[7]高翔, 鲁晓楠, 李建超, 王欢, 彭华新. 反点阵结构建模软件V1.0. 专利号：2024SR2122926.

[8]高翔, 蒋依霏, 李建超, 王欢, 彭华新. 可调节切角点阵结构建模软件V1.0. 专利号：2024SR2120372.

[9]高翔, 李涛, 李建超, 王欢, 彭华新. 可调节反点阵结构建模软件V1.0. 专利号：2024SR2122667.

[10]高翔, 杨瑞萌, 李建超, 王欢, 刘毅, 彭华新. 空心管点阵建模软件V1.0. 专利号：2024SR2119020.

[11]高翔, 陈德成, 李建超, 王欢, 刘毅, 彭华新. 棱柱梁点阵结构建模软件V1.0. 专利号：2024SR2129032.