北理工宇航学院主持的国家自然科学基金重大项目获批资助


  近日,由我校宇航学院胡更开教授负责,北京理工大学、天津大学、北京大学、国防科技大学、武汉第二船舶设计研究所共同申报的国家自然科学基金重大项目“力学超材料/结?#20849;?#21160;能量输运与调控”获批资助(项目批准号:11991030)。该重大项目的获批标志着宇航学院在超材料/超结?#20849;?#21160;力学领域已经形成了自己的优势和特色。

  弹性波/声波作为机?#30340;?#20256;播的重要方式,通过材料和结构设计对其进行调控,是实现减振降噪、波隐身等功能的基础。目前材料和结构在静态?#24615;?#21644;动态波调控设计思路上存在矛盾: 如为满足轻质高刚/强度静态?#24615;?#35774;计要求,需要约束材料和结构的内部变形与运动;但随着约束增强,材料和结构对波动能量输运的调控能力也随之减弱。这往往导致材料/结构的刚度与阻尼间矛盾难以协调、与低频波动耦合作用弱等困难。由于缺乏多功能动态设计方法,低频波动控制功能材料、高刚/高阻尼材料的研制进展缓慢,已成为低频水声隐身、大型轻质航天结构低频振动抑制等重大工程中急需解决的瓶颈问题。

  通过对材料/结构进行设计,特别是近十年来发展起来的力学超材料/结构为波动能量传输和耗散控制提供了新的思路。通过微结构设计,调节局部变形和运动约束,可有效增强结构与宽低频波的耦合,进而提高对波动能量的输运调控能力,不仅?#22411;?#35299;决传统材料刚度与阻尼间的矛盾和低频波耦合作用弱等难题,还能极大丰富人们对波与材料相互作用的认?#31471;?#24179;,发现新规律,为波动能量传播的精确调控提供方法。因此,该重大项目将?#20302;?#30740;究微结构对材料内部变形和运动模式的影响规律,揭示力学超材料/结构与波耦合作用的机理,发展对波动能量输运调节方法,为多功能材料与结构动态设计奠定理论基础,同时为重大工程装备中低频波动控制提供新的技术。

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