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科研成果

谭惠丰教授团队《JMPS》：低相对密度应力稳定的点阵设计策略及评判方法

近日，航天学院复合材料与结构研究所谭惠丰课题组在调控点阵材料非线性阶段应力稳定性方面取得重要进展。相关成果以“Grid hollow octet truss lattices that are stable at low relative density”为题，在固体力学顶级期刊《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》上发表。点阵材料作为一种力学超材料，表现出卓越的物理和力学属性。然而随着相对密度的下降，局部塑性变形和屈曲行为更多的出现，导致应力振荡明显，阻碍了点阵材料在低相对密度应用的前景。因此“在较低的相对密度下如何实现非线性稳定性”是一个急需解决的的问题。为解决上述问题，哈尔滨工业大学谭惠丰教授和陈雪岩副教授团队提出在低相对密度下应力稳定的设计策略，并增强了原始点阵材料的刚度、强度和SEA，该研究还定量评估了低相对密度超材料的稳定性，并提出验证了三参数度量方法，为解决低相对密度下点阵材料易发生非稳态屈曲响应的问题提供了新的解决和评判方案。图1 设计具有优异和稳定机械性能的轻质晶格材料的策略点阵材料凭借其拓扑优化结构与轻量化特
熊健教授课题组《JMPS》：模块组装复合材料点阵结构力学性能

近日，航天学院复合材料与结构研究所熊健教授课题组在复合材料空间点阵方面取得重要进展。针对当前航天大尺寸空间结构轻质量-高性能需求，提出了一种模块组装复合材料点阵结构的设计方法，为当前大尺寸空间结构构造提供了新的设计思路。相关成果以“Mechanical properties of modular assembled composite lattice architecture”为题，在固体力学顶级期刊《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》上发表。随着航天深空探测任务的开展，大尺寸空间结构的需求不断增加，例如，空间望远镜反射镜、太阳能电池阵列、月球驻人基地。在轨3D打印复合材料点阵结构是实现大尺寸高性能轻质空间结构的有效途径。但由于复合材料独特的材料组合特性，尤其是纤维增强复合材料，采用3D打印制造复杂空间点阵结构成型质量差，且受制于制造设备，开发的复合材料结构尺寸有限，难以满足当前航天大型空间结构的尺寸需求。有鉴于此，基于离散嵌锁组装思想，熊健教授团队建立了模块组装复合材料空间点阵的设计理论，采用熔丝制造技术制备离散嵌片，通过组
固体力学顶级期刊《JMPS》刊登我所赫晓东院士团队最新研究成果

近日，我所赫晓东院士团队在相场法表征固体断裂的各向异性演化行为方面取得重要进展。相关成果以“Anisotropic damage evolution in solid fractures: A novel phase field approach with multiple failure criteria and directional-dependent structural tensor”为题，发表在固体力学顶级期刊《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》上。固体断裂的各向异性演化不仅涉及材料属性的各向异性，还受到微观结构、载荷方向、温度效应、加载速率、环境因素以及损伤演化等多重因素的综合影响。这些因素相互作用，共同决定了材料在不同条件下的断裂行为，进而体现了材料失效的复杂性与多样性。因此，深入研究固体断裂的各向异性演化具有重要的理论和实际意义。赫晓东院士团队基于连续损伤力学，构建了一套完整的各向异性相场理论框架，用于表征固体断裂的各向异性演化行为。论文提出了一种与损伤梯度方向相关的二阶结构张量，将唯象失效理论的各向异性特性

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