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      北理工宇航學院主持的國家自然科學基金重大項目獲批資助


        近日,由我校宇航學院胡更開教授負責,北京理工大學、天津大學、北京大學、國防科技大學、武漢第二船舶設計研究所共同申報的國家自然科學基金重大項目“力學超材料/結構波動能量輸運與調控”獲批資助(項目批準號:11991030)。該重大項目的獲批標志著宇航學院在超材料/超結構波動力學領域已經形成了自己的優勢和特色。

        彈性波/聲波作為機械能傳播的重要方式,通過材料和結構設計對其進行調控,是實現減振降噪、波隱身等功能的基礎。目前材料和結構在靜態承載和動態波調控設計思路上存在矛盾: 如為滿足輕質高剛/強度靜態承載設計要求,需要約束材料和結構的內部變形與運動;但隨著約束增強,材料和結構對波動能量輸運的調控能力也隨之減弱。這往往導致材料/結構的剛度與阻尼間矛盾難以協調、與低頻波動耦合作用弱等困難。由于缺乏多功能動態設計方法,低頻波動控制功能材料、高剛/高阻尼材料的研制進展緩慢,已成為低頻水聲隱身、大型輕質航天結構低頻振動抑制等重大工程中急需解決的瓶頸問題。

        通過對材料/結構進行設計,特別是近十年來發展起來的力學超材料/結構為波動能量傳輸和耗散控制提供了新的思路。通過微結構設計,調節局部變形和運動約束,可有效增強結構與寬低頻波的耦合,進而提高對波動能量的輸運調控能力,不僅有望解決傳統材料剛度與阻尼間的矛盾和低頻波耦合作用弱等難題,還能極大豐富人們對波與材料相互作用的認識水平,發現新規律,為波動能量傳播的精確調控提供方法。因此,該重大項目將系統研究微結構對材料內部變形和運動模式的影響規律,揭示力學超材料/結構與波耦合作用的機理,發展對波動能量輸運調節方法,為多功能材料與結構動態設計奠定理論基礎,同時為重大工程裝備中低頻波動控制提供新的技術。

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