 【產通社,6月23日訊】國防科技大學(NUDT)官網消息,研究員方鑫等人在機械超結構研究上取得重大突破,其論文在《自然》(Nature)正刊發表,這是學校大力加強基礎前沿探索的重要研究成果,也是學校支持青年人才快速成長的重要培育成果。國防科技大學為論文第一單位,“90后”研究員方鑫是第一作者兼共同通訊作者,作者還包括郁殿龍、溫激鴻、戴一帆、高華健、Peter Gumbsch等。該項研究得到了國防科技大學自主科研基金項目、國家自然科學基金項目等資助。 工程結構和裝備機體迫切需要高剛度、高強度、高韌性材料與結構來解決現有工程材料無法兼顧高強度和高韌性的世界性難題。為解決該難題,論文作者提出一個新原理:用壓縮扭轉屈曲結構替代壓縮彎曲屈曲結構作為桁架結構的基元,構造可自由扭轉的手性胞元來誘發所需的扭曲模式,依此創造出新的手性超結構,跳出基材本身強度與韌性的制約,用扭曲變形替代彎曲變形來設計新結構。針對近現代以來一直懸而未決的桿件扭曲力學問題,方鑫研究員經過四年摸索,嘗試了三十多種建模解析思路,找到了手性扭曲問題的解析解,建立了優美的“手性扭曲理論”,將這類問題的研究向前推動了一大步。 大量理論分析與實驗測試表明,相比現有非手性輕質結構,在未經過優化的情況下,這種手性結構也能提供高剛度、承受大變形,將承載屈曲強度提升5-20倍,將彈性應變能密度提升5-160倍以上,打破了材料與結構的力學性能禁區。手性扭曲理論揭示了上述高強高能特性的產生機理,成果為航空、航天、船舶、高鐵、汽車等工業系統提供了重要解決方案。 論文第一作者方鑫是國防科技大學智能科學學院研究員,博士生導師,在機械超結構的強非線性波動、低頻寬帶振動抑制、智能調節、高強高能設計等方面做出原創研究。以第一作者在Nature、Nature Materials、Nature Communications、Physical Review系列、Nonlinear Dyamics等國際高水平學術期刊發表SCI論文17篇,申請國家發明專利21項,擔任Nonlinear Dynamics期刊主題編輯,參加中央軍委政治工作部、共青團中央2024年軍地青年典型走基層分享交流活動,享受學校文職人員高端人才市場化薪酬。 查詢進一步信息,請訪問官方網站 http://www.nudt.edu.cn。(鐠元素,產通數造) (完)
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