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研究方向
研究方向
复合材料结构与力学
该方向关注高温环境下材料与结构的力学行为,发展高温环境传感技术,开展高温条件下材料与结构的高温力学实验,表征材料微细宏观损伤演化状态,构造材料高温本构关系,研究材料的高温响应,进而指导材料的设计、制备及应用,对高温环境下结构状态进行分析和表征指导结构的设计、分析及评价。另外,针对以纳米管纤维、石墨烯等为增强体的新一代轻质高强复合材料,超轻质材料和结构,轻量化航天结构等的一体化设计理论和方法开展研究,包括多功能纳米复合材料的多尺度力学、超轻点阵复合材料与结构、轻量化多功能结构的一体化设计、柔性大型航天可展开结构、智能空间展开结构等。
智能材料与结构
智能材料是一种能感知外部刺激,能够判断、适当处理并可执行的新型功能材料。将传感器、驱动器和控制系统结合或融合在基体材料中的一种新型多功能结构,不仅具有传统材料结构的承载能力,还具有自诊断、自适应、自修复等功能。在国内较早地开展智能结构的研究。经过三十多年的发展,已形成多学科综合交叉、基础应用相结合的研究特色。该方向主要从事智能材料和结构研究,包括智能传感与驱动器材料(光纤传感器、形状记忆聚合物、电致活性聚合物)、多功能纳米复合材料(除冰、防雷击)、生物相容智能材料及医学领域应用(可降解血管支架、外骨骼固定装置)、4D打印、软体机器人、振动主动控制、能量收集装置、智能变形结构(空间展开结构、锁紧释放机构、可变形模具结构)、结构健康监测(可用于复合材料风电叶片、电力系统等结构)等。
多功能复合材料及多场耦合力学
在红外膜与晶体研究方向,围绕功能光电薄膜及晶体、人造金刚石生长及应用等技术领域开展研究工作。面向智能光热调控以及“双碳”研究,长期围绕光热调控功能复合材料开展深入系统研究,如航天智能热控超构材料涂层系、智能调光玻璃等。跨尺度材料设计与性能表征、多场耦合/多尺度力学与模拟方法、智能材料结构力学行为、智能/仿生/超构材料。
动力学与振动控制
为满足长寿命、高精度、低成本等设计要求,发展刚/柔耦合结构动力学、多体系统动力学、非线性动力学等理论以及振动控制技术极为重要。该方向经二十多年发展,在多体系统动力学分析、振动控制与实验技术、转子动力学等领域已具有国际一流研究水平。具体研究内容包括转子系统动力学与振动控制(振动与稳定性分析、结构振动的主/被动控制)、流固耦合动力学(气动颤振与控制)、计算多体系统动力学(大变形、大运动的柔性多体系统的计算仿真分析、高性能计算和并行计算)、自供能机电系统开发(能量采集)、神经网络智能建模方法(机器学习)等。