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智能有源结构的力学设计及其动力学研究——浣江科协大讲堂·2026年第四期学术讲座顺利举办
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近日,由诸暨市科学技术协会和浣江实验室联合主办的浣江大讲堂-2026年第四期学术讲座顺利举行,本次报告题为《智能有源结构的力学设计及其动力学研究》,由浣江实验室王彦正博士主讲,系统展示了其在智能有源结构设计、动力学建模及工程应用方面的最新研究进展。
行业技术痛点与核心研究突破随着航空航天、精密仪器及智能装备快速迭代,传统被动结构已无法适配复杂工况下的振动控制、波动调控与损伤识别需求。宽频振动、复杂载荷会让结构动力学呈现明显的频率依赖性与非线性特征,传统基于对称性、保守系统的理论框架难以精准描述其响应规律,倒逼智能超材料与有源结构技术迭代升级。针对上述技术难题,研究团队完成多项关键创新突破:提出LC串联电路耦合调控方法,精准实现压电可调超材料板带隙结构调控;基于压电阵列反馈研制自适应超材料板,大幅提升结构损伤识别精度与抗干扰性能;建立奇弹性板非对称本构波动分析方法,厘清界面波传播与调控核心机制;搭建压电传感-激励-反馈闭环的非厄米悬臂梁动力学模型,有效实现结构模态可编程调控与非互易能量传输。 多场景工程应用与学术交流研讨智能有源结构依托压电单元与可编程电路的深度机电耦合,搭建起全新的技术应用范式,可落地于振动控制、结构健康监测、智能传感三大核心场景。振动控制领域,通过调节机电耦合参数,可动态重构结构刚度、阻尼及弹性波传播路径,实现宽频振动抑制与定向波调控,满足航空航天结构、高端装备精密隔振需求。结构健康监测领域,借助非对称波传播与可调界面态特性,可高灵敏识别、精准定位结构裂纹、分层等局部损伤,适配复杂工况下的高精度抗干扰检测需求。智能传感领域,基于非厄米物理奇异点(EP)机制构建耦合系统,大幅提升对质量、刚度、阻尼微小扰动的响应灵敏度,突破传统线性传感极限,为微弱信号检测、极端环境高精度监测提供全新方案。相关成果打通了多技术融合路径,奠定了“感知-调控一体化”结构体系的发展基础。同时学术交流中,科研人员围绕非厄米系统鲁棒性、力电器件集成、损伤信号增强等核心问题深入探讨,为后续创新研究拓宽了思路。 领域未来三大发展方向结合现有研究基础与行业发展需求,智能有源结构领域未来将从理论、方法、应用三大维度系统性推进技术升级。理论层面,重点攻关非厄米与非对称动力学统一理论,深度剖析多场耦合环境下结构模态的演化规律,补齐现有理论体系短板。方法层面,持续优化压电-电路耦合可编程超材料设计体系,完善结构动态调控技术方法,实现结构性能的实时、精准、可编程调控。应用层面,紧密贴合航空航天、智能装备等高端领域的实际工况需求,构建高性能振动控制与结构健康监测一体化技术体系,持续推动核心技术的优化迭代与工程产业化落地,助力智能结构装备的高质量发展。 主讲人简介 王彦正,博士,浣江实验室研究员,浙江大学“平台百人”研究员,省级青年人才。2018年获浙江大学固体力学博士学位,2015至2017年在美国西北大学访学,2018至2024年分别在德国锡根大学、美国密苏里大学做博士后研究工作。主要研究方向为智能材料和结构力学等,包括对压电材料、软电弹性材料、智能超构材料等振动和波动问题的研究,已在《Phys. Rev. Lett.》《J. Mech. Phys. Solids》《Int. J. Solids Struct.》《 J. Sound Vib.》《 J. Acoust. Soc. Am.》等固体力学与动力学国际高水平期刊上发表论文30多篇,授权国家发明专利1项。目前负责国家自然科学基金重点国际(地区)合作研究项目子课题1项,主持浙江省自然科学基金青年基金项目1项。任《Acta Mechanica Solida Sinica》期刊青年编委、客座编辑,曾获荣誉包括中国力学学会2019年度优秀博士学位论文提名奖、全国超材料优秀青年学者奖等。 信息来源: 诸暨市科协 |
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