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夏热课题组在经典力学期刊发表系列研究成果

分类: 学术科研     作者: 陈敏     审核:     来源: 亚洲城网站国际    时间:2020-07-20    访问量:934   

近日,夏热课题组在超结构设计、新型材料力学性能的基础理论及性能分析方面取得一系列研究进展,相关成果发表于专业期刊上:

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(1)我国心血管疾病患者已达2.9亿人,高居我国所有疾病发病率、死亡率首位,形势严峻。治疗冠状动脉血管狭窄的方式主要有药物治疗、冠状动脉搭桥和冠状动脉支架介入治疗等手段。在非药物治疗方式中,动脉搭桥手术的比例在下降,而支架介入治疗的比例在不断上升。

课题组开展了新胞元、新构型手性超结构手性支架的设计,利用手性结构的角点旋转/韧带弯曲的耦合变形实现负泊松比变形机制,并通过理论、实验和有限元结合研究支架的综合力学性能并进行结构优化,解析了负泊松比手性动脉支架-斑块-血管壁多层组织的耦合力学行为。为提升支架对于病变血管壁的变形匹配度和植入成功率,拓展预期临床应用前景具有一定意义。所取得的关于新型血管支架设计、力学性能理论推导和植入效果评价的研究成果,发表于力学经典期刊《Mechanics of Mateials》(中科院20年升级版1区),合作单位为上海交通大学船舶学院。我院2020届硕士毕业生阮晓莉为论文第一作者,李杰杰、袁伟星等参与部分工作,夏热和上海交通大学吴文旺副教授为论文共同通讯作者。

(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2020.103509


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(2) 目前,普遍存在着手性超结构创新构型设计方法和理论发展滞后,传统的连续介质力学本构模型不再适合描述其拉伸-扭转、旋转膨胀等独特的内部变形机理等问题,相关关键科学问题有待深入研究,严重制约着手性力学超材料的进一步发展和工业应用。

针对上述问题,我们开展了新型三维手性结构创新构型设计、理论分析和实验验证,相关成果发表在固体力学顶级期刊《International Journal of Solids and Structures》上(中科院20年升级版2区),合作单位为北京理工大学先进结构技术研究院及上海交通大学船舶学院,夏热和上海交通大学吴文旺副教授为论文共同通讯作者。基于四手性晶胞和内凹晶胞,该论文设计一款新型手性超结构,运用大变形理论分析结构的拉伸变形与旋转变形的耦合机理,并加以实验和有限元佐证,结果表明该结构具有特殊拉胀特性和较大力学可调性,在冲击能量吸收、弹性波带隙调控、动脉栓塞、可展开天线、变体机翼、微纳米新型电子器件设计等领域具备较大应用潜力。

(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2020.06.047



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(3) 关于钨/石墨烯新型复合材料的研究成果发表在核科学权威期刊《Journal of Nuclear Materials》(20年升级版1区),合作单位为武汉大学物理学院及东南大学机械学院。我院博士生李杰杰参与论文仿真工作,夏热和物理学院肖湘衡教授为论文共同通讯作者。该论文在金属钨中引入石墨烯层,构建一种特殊钨/石墨烯界面,纳米压痕实验和仿真结果表明复合结构耐辐射增强、热导率降低、硬度增加,在核工业方面具有应用潜力。

(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2020.152348


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