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科研成果

王长国教授课题组Composites Part A：复合材料固化本征应变场的反演方法

1.导读固化工艺诱导的残余应力是一个长期困扰连续纤维增强复合材料制造的问题。现有的残余应力预测方法主要基于工艺建模仿真，需要用到十分复杂的树脂固化本构，精确建模难度大、耗时长、成本高。而对于几何形状复杂、丢层较多以及混杂铺设的复合材料结构，残余应力预测更为困难。本征应变法是一类有效预测残余应力的方法，该方法认为残余应力是由层间本征应变失配、模具与表层预浸料之间剪切诱导机械预应变引起的。该方法可以涵盖树脂固化过程中几乎所有的非线性力学行为，基于本征应变场和弹性理论实现对残余应力场的预测，将复杂的固化动力学非线性问题转化为线弹性问题，具有效率高、精度高、成本低，工程应用潜力巨大。这其中，如何准确获取固化过程引起的本征应变场分布是层压复合材料残余应力预测的难点和关键。2023年10月，哈尔滨工业大学复合材料研究所王长国教授课题组，在复合材料期刊《Composites Part A: Applied Science and Manufacturing》上在线发表了题为“An inverse method for curing process-induced eigenstrain recons
王兵教授课题组《Nature Communications》在非互易和非牛顿力学超结构研究方面取得重要进展

近日，航天学院复合材料与结构研究所王兵教授课题组和法国国家科学研究中心Vincent Laude首席研究员、FEMTO-ST研究所Muamer Kadic副教授课题组在非牛顿流体的启发下，提出并研究了一种同时具有非互易性和非牛顿响应的力学超结构/超材料,相关研究成果Non-reciprocal and non-Newtonian mechanical metamaterials以研究长文的形式发表在国际期刊Nature Communications上。非牛顿流体具有应变率依赖的粘度，其粘度可以在不同的动态外载荷作用下急剧变化，表现出更“硬”或者更“软”的行为。从物理或力学的角度来看，非牛顿流体的粘度（由剪切力引起的变形）取决于剪切速率。对于牛顿流体而言，剪切应力与剪切速率呈线性关系，即剪切应力不随外界激励的速度或者频率而改变。与之相反，在非牛顿流体中，这种关系原则上可以为任意形状。虽然非牛顿流体的研究历史悠久，由于其温度敏感性高、不可拉伸、不易携带等局限性，所以其相关的工程应用很少报道。此外，在流体和固体中，声学和弹性动力学中的互易性原理规定了作用和反应之间的对称关系，这在时间反演对称
朱嘉琦教授团队《Materials Today Physics》应变工程下金刚石的热导率预测

近日，朱嘉琦教授团队通过第一性原理方法研究了体金刚石键长/键角-热导率依赖关系，揭示了在单轴应变过程中，键角和键长同时变化，两者对导热系数的影响叠加规则。该研究为揭示金刚石在复杂应变条件下的导热机理提供了重要依据。此工作以First-principles predictions of thermal conductivity of bulk diamond under isotropic and uniaxial (100) strains为题发表在《Materials Today Physics》，第一作者为博士生王彪。

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