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北京理工大学波动力学实验室在弹性表面波拓扑输运方面取得重要进展

近日，北京理工大学大学宇航学院波动力学实验室朱睿教授联合美国密苏里大学黄国良教授在弹性表面波拓扑输运研究方面取得新进展。相关成果以“Smart patterning for topological pumping of elastic surface waves”为题，在Science Advances上发表[Sci adv (2023) 9, eadh4310]。美国密苏里大学黄国良教授和北京理工大学宇航学院朱睿教授为论文的共同通讯作者。北京理工大学宇航学院博士研究生胡洲为论文的共同第一作者，完成了论文的样品制备和实验测试部分。该研究工作得到了国家自然科学基金委的资助。

拓扑输运是一种传输拓扑态的波动现象。它需要刻意设计系统参数随着时间变化的函数，使得波从局域在一侧的拓扑边界态到体态，再到局域在另一侧的拓扑边界态的传播。拓扑输运具有传播时不受材料的无序和缺陷的干扰的特点，具有广阔的应用前景。尽管大量的拓扑输运系统已经通过时间调制系统参数实现，然而由于需要施加时变的外部物理场或主动物理场，动态控制的拓扑输运在不同物理体系的实现仍是一个巨大的挑战。另一方面，弹性表面波的调控在抗震减灾、无损检测、无线通讯，信号处理等方面具有重要意义，但目前还没有弹性表面波的拓扑输运。

时间和空间作为系统自变量，具有时空对偶性。这启发我们可以通过将时间维度替换空间维度（又称合成维度），将难以实现的时间变化系统转变为容易实现的空间变化系统。在本论文中，研究人员采用这种思想，通过构造空间调制的合成维度，巧妙地设计了一个弹性表面波的拓扑输运系统。该系统是一个表面装饰有弹性柱阵列的弹性体，其核心是通过空间几何调制弹性柱之间的连接高度，使其刚度满足空间慢速变化，优点是将空间几何调制作为额外自由度，代替了外部物理场。此外，为了更简单但又能抓住物理本质地描述该体系，研究人员采用了微分方程的紧束缚模型近似理论，建立了弹性柱和磁场中电子的集体动力学之间的联系，发展了WKB分析方法，解析地预测了弹性表面波的拓扑输运模式。研究人员采用数控铣加工方式制备了一个铝制样件，并通过实验验证了弹性表面波的边-体-边的拓扑输运现象。此外，研究人员通过数值仿真验证了该体系对于无序和缺陷的免疫性，并且设计了一种表面波分波装置。

上述研究能够推广到更高维度的拓扑介质，为设计弹性表面波的拓扑输运物理系统提供了理论支撑。此外，上述现象可能能够应用到声表面波器件中，实现稳定，抗干扰的声表面波器件，并且应用于无限通讯和信号处理中。

北京理工大学朱睿教授（右）和博士研究生胡洲（左）展示了他们制备的弹性表面波拓扑输运的金属样品
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由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

供稿：张凯、科研院      编辑：杨丽静

　　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/结构波动能量输运与调控”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/超结构波动力学领域已经形成了自己的优势和特色。

　　弹性波/声波作为机械能传播的重要方式，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承载和动态波调控设计思路上存在矛盾： 如为满足轻质高刚/强度静态承载设计要求，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，不仅有望解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识水平，发现新规律，为波动能量传播的精确调控提供方法。因此，该重大项目将系统研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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课题组成功举办 “第七届装备振动与噪声控制青年论坛”

供稿：刘宜佳            摄影：段炼、李宜文         编辑： 易凯军

　　 2019年11月15日至17日，第七届装备振动与噪声控制青年论坛在我校中关村校区国际教育交流中心成功召开。

　　图1：参会人员合影　　

　　 本论坛由全国多所高校重点实验室共同发起并联合主办，以“瞄准学术前沿，服务国家需求”为主题，围绕装备振动与噪声控制领域的难点热点问题进行研讨与交流。本届论坛由北京理工大学飞行器动力学与控制教育部重点实验室承办，由宇航学院院长胡更开教授担任名誉主席，周萧明教授和李海波研究员共同担任会议主席。来自全国30余所高校及科研单位的近百位专家、学者参与了本次会议。

　　图2：会议进行期间交流中的学者们　　

　　 会议邀请北京卫星环境工程研究所冯咬齐总师，宁波大学王骥教授，中国科学院声学所杨军研究员，武汉第二船舶设计研究所赵志高研究员等专家、学者做特邀报告，围绕航空、航天、车辆等装备领域振动噪声控制技术的最新研究进展以及工程需求进行了深入研讨交流。

　　会议期间，参会人员参观了我校宇航学院波动力学等实验室，增进了国内各兄弟院校学者对我校的了解，促进了将来的学术交流与科研合作，提升了我校在振动噪声控制领域的知名度以及影响力。

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课题组成功举办“IUTAM声波/弹性波超材料专题研讨会”

　 日前，国际理论与应用力学联盟（简称IUTAM）冠名的声波/弹性波超材料设计及应用专题研讨会（IUTAM Symposium on Acoustic/elastic Metamaterials, their Design and Applications）在我校中关村校区国际教育交流中心成功举办。

会议由宇航学院及波动力学实验室共同主办，学院胡更开教授与美国Rutgers大学Andrew Norris教授共同担任主席。该会议得到了国家自然科学基金委、创新研究群体和111学科引智计划的大力支持。来自中国、美国、英国、法国等9个国家共30位专家学者（2/3为境外学者）受邀作学术报告。会议也受到了国内同行广泛关注，30余所高校和研究所超过120位教师及博士生参加了本次会议。

　 声波和弹性波超材料是一种人工复合材料，通过独特的微结构设计，产生反常的物理性质，已在波动控制、低频减振降噪、地震波防护、声波/弹性波隐身等方面展现出了巨大的应用潜力。本次研讨会汇聚了声波和弹性波超材料领域最活跃的学者，共同探讨了该领域最新动态和未来发展方向。会议最后的开放讨论阶段（Open Discussion），专家学者各抒己见，为听众奉献了一场难得的学术盛宴。

【背景介绍】

　　国际理论与应用力学联盟（简称IUTAM）是力学研究的最高国际学术组织，除了组织每四年一届千人以上的力学大会外，还从国际前沿力学热点研究领域中筛选出若干小型的高级别学术研讨会列入各年度的IUTAM学术研讨会序列（每两年审批一次）。申请举办这类国际学术会议的竞争十分激烈，一方面需要与会议主题相关的国际一流学者的推荐，另外还需要申办单位在其主题领域做出有影响力的学术成果。北京理工大学波动力学实验室于2016年4月正式提交了举办申请，凭借在国际上多年积累的声望，经过通讯评议和多轮投票筛选，最终高票当选获得了本次研讨会的举办权。

法国里昂中央理工大学M. Collet教授访问宇航学院并作报告

供稿：刘智元，摄影：李宜文，审核：易凯军，编辑/校对：马宁

　　 2020年1月7日，应宇航学院易凯军教授邀请，法国里昂中央理工大学摩擦与系统动力实验室Manuel Collet教授来宇航学院进行学术访问与交流，并做了题为《Reciprocity breaking by Metacomposites Programming》的学术报告。

　　报告中，Collet教授介绍了通过控制声阻抗设计自适应超结构的理论和数值方法，同时介绍了相应的建模方法与优化手段，并同与会的老师同学进行了深入的交流。

Manuel Collet 教授

　　 Collet教授的报告内容丰富有趣，他的研究既注重发掘问题的科学内涵，又兼顾同实际工程需求相结合。本次讲座扩展了同学们的学术视野，对今后的科研思路有很大的启发意义。
　　 Collet教授的本次访问加深了北京理工大学宇航学院与里昂中央理工大学之间的学术联系，并为双方今后的相关学术合作奠定了基础。相信在未来的科研过程中，双方的合作交流会更加地广泛与深入。这次讲座也吸引了北航能源与动力工程学院智能结构动力学与设计实验室的师生参会，促进了两校在该领域的交流合作。

▼背景介绍▼

　　 Manuel Collet是法国科学院（CNRS）的高级研究员，法国中央理工大学摩擦与系统动力学实验室（LTDS）主任，Carnot Ingénierie@Lyon研究院主席。他主要关注智能结构的基础理论研究及其在能量收集、振动噪声控制等方面的应用，是美国机械工程师协会（ASME）著名国际会议SMASIS系列的主要组织者之一。

美国科罗拉多博尔德大学航天工程与科学系Hussein教授访问宇航学院并作报告

供稿：程文，摄影：李宜文，胡洲， 审核：朱睿

　　 2019年12月27日，应宇航学院胡更开教授邀请，美国科罗拉多博尔德大学（University of Colorado Boulder）航天工程与科学系Mahmoud I. Hussein教授来宇航学院进行学术访问与交流，并做了题为《Dissipation engineering in metamaterials by localized structural dynamics》的学术报告。

　　 报告中，Hussein教授从动力学阻尼角度研究局域谐振型弹性波超材料，同时介绍了如何通过能带结构和频散曲线刻画隐藏微结构的阻尼效应。

Hussein教授在做报告

　　 Hussein教授的报告讲解生动有趣，将科学研究与工程需求相互结合，让同学在提升自身学术研究水平的同时，拓宽了研究视野并了解学科前沿方面。报告结束后，Hussein教授与参会老师和同学们一起合影留念。

Hussein教授在作报告

　　 Hussein教授与参会师生合影留念 这次访问加深了北京理工大学宇航学院与科罗拉多大学航天工程与科学系之间的学术联系，并为双方今后在超材料前沿领域与工程应用方面的合作奠定了基础。相信在未来的科研过程中，双方的合作交流会更加地广泛与深入。  

Hussein教授与参会师生合影留念

简介

　　 Mahmoud I. Hussein 是科罗拉多博尔德大学航天工程与科学系教授，并分别在应用数学系与工程和应用科学学院担任兼职教授和Pre-Engineering项目主任。Hussein教授的主要研究领域为材料和结构的动力学特性，尤其在声子晶体和局域谐振超材料方面成就显著。Hussein教授在2011年获得了DARPA Young Faculty奖，并在2013年获得了NSF CAREER奖，同时在2017年获得了科罗拉多博尔德大学Provost’s Faculty Achievement奖。Hussein教授与他人合编出版了《Dynamics of Lattice Materials》，同时也是ASME Fellow 以及 《Journal of Vibration and Acoustics》的副主编。此外，Hussein教授还是国际声子协会（International Phononics Society）的创始副会长，并共同创立了“Phononics 20xx”系列会议，该系列会议是国际公认的声子晶体领域顶级会议。

天津大学陈焱教授做客北理工宇航学院作学术报告

供稿：刘宜佳   摄影：赵伟佳   编辑：朱睿

　　 2019年11月1日，应宇航学院胡更开院长和朱睿教授邀请，天津大学陈焱教授来我院开展学术交流，在宇航楼310会议室作题为“折纸超材料的设计与分析”的学术报告。胡海岩院士以及众多宇航学院师生聆听了报告，朱睿教授主持了报告会。

图1：进行报告的陈焱教授

　　 本次报告中，陈焱教授以她多年的研究成果和科研经验为背景，着重介绍了基于刚性折纸的超材料设计与分析方法。报告首先从机构运动学角度进行折痕的分布设计，并对折纸折叠过程进行运动学分析。然后，通过折叠变形机理与折纸机械性能研究，设计出可以调控和编程的新型折纸超材料。

　　 陈焱教授研究的折纸型超材料/超结构在新材料以及智能结构领域表现出巨大的发展潜力，相关的理论体系与设计方法在航天、机器人等领域也具有重要的应用价值。

图2：报告会上进行交流的师生

　　 报告会上，陈焱教授细致的讲解与精彩的研究工作让与会师生产生了浓厚兴趣。报告结束后，陈焱教授与参会师生们进行了深入的讨论交流。会后，陈焱教授参观了宇航学院波动力学等多个实验室，就实验室正在开展的研究课题进行了探讨，并提出很多宝贵建议。

陈焱教授简介:

陈焱教授，英国牛津大学博士，英国机械工程学会“会士”。 2005-2012年在新加坡南洋理工大学任Assistant Professor。2012 年入选中组部海外高层次人才计划，到天津大学任教授。先后获得国家基金委“杰出青年基金”，“万人计划”中青年科技创新领军人才。科研工作集中在“可动结构”这一涉及机构学、力学和结构工程等学科的交叉研究领域。发表SCI期刊论文50余篇，其中一篇关于“厚板折纸”论文发表在顶级期刊SCIENCE；著有英文专著2部

课题组将举办第七届装备振动与噪声控制青年论坛（2019）

https://www.bagevent.com/event/6007758/p/380918

第七届装备振动与噪声控制青年论坛（2019）

为了增进装备振动与噪声控制领域青年科研人员之间的学术交流与科研合作，增进青年科研人员之间的友谊，探讨本领域国内外最新进展及其应用探索，分享研究成果，北京理工大学飞行器动力学与控制教育部重点实验室、哈尔滨工程大学先进船舶动力技术工业和信息化部重点实验室、国防科技大学装备综合保障技术重点实验室、船舶振动噪声重点实验室（中船重工集团 701、702 所，海军工程大学）、西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室、上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室、南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室、中科院噪声与振动重点实验室和北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室等单位共同发起并主办“第七届装备振动与噪声控制青年论坛（2019）”。会议以“瞄准学术前沿，服务国家需求”为主题，围绕装备振动与噪声控制领域的难点热点问题进行研讨交流。 

论坛将邀请国内振动与噪声控制领域的知名专家学者担任顾问并开展相关讲座。论坛热烈欢迎广大青年研究人员参与并投稿。

一、组织机构

（一）主办单位：

北京理工大学飞行器动力学与控制教育部重点实验室

哈尔滨工程大学先进船舶动力技术工业和信息化部重点实验室

国防科技大学装备综合保障技术重点实验室

船舶振动噪声重点实验室（中船重工集团701、702所，海军工程大学）

西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室

上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室

中国科学院噪声与振动重点实验室

北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室

（二）承办单位：

北京理工大学飞行器动力学与控制教育部重点实验室

（三）协办单位：

中国声学学会

中国力学学会

中国振动工程学会

（四）会议名誉主席：胡更开

（五）会议主席：周萧明，李海波

（六）组委会成员：温激鸿，帅长庚，郁殿龙，徐荣武，徐伟，程晓斌，贾晗，徐明龙，金峰，吴九汇，辛锋先，何清波，季宏丽，杜敬涛，朱睿，刘晓宁，张凯，易凯军

（七）组委会联系人：易凯军

Email：kaijun.yi@bit.edu.cn

二、会议安排

（一）会议时间定2019年11月15日-17日在北京理工大学召开，其中11月15日下午报道，16-17日开会。

（二）会议地点定于北京理工大学国际交流中心。

三、征文范围

n  振动与噪声的产生与传播机理

n  振动与噪声测试、分析与评估技术

n  振动与噪声控制理论与前沿技术

n  装备声振特性分析与噪声控制技术

四、论文要求

（一）论文需紧扣学术会议主题，观点明确，内容新颖，数据详实可靠，文字精炼通顺，具有较强的科学性、创新性、实践性。

（二）会议定为公开级，所有投稿论文不得涉密，论文文责自负。

（三）论文内容应包括：论文题目、作者姓名、工作单位、中英文摘要、中英文关键词、正文、参考文献、作者简介（包括：姓名、性别、出生年月、工作单位、研究方向、职务/职称、通讯地址及邮编、Email），并在正文中标明引用文献，排版格式详见摘要提交。承办单位将组织领域内专家对稿件进行评审，并遴选优秀的中文稿件推荐向《振动与冲击》（EI核心期刊）投稿。

也可提交论文的扩展摘要，一般两页左右，也包括上述基本要求。只提交扩展摘要的论文不向上述期刊推荐。

五、投稿事宜

（一）论文截稿日期为2019年10月20日。

（二）投稿方式：通过本网站直接提交。

六、其他事宜

本次会议收取注册费800元（学生注册费600元），只支持公对公转帐，详见信息参见“参会注册”。论文被《振动与冲击》期刊录用后，由该期刊收取版面费，并提供发票。会议期间中餐免费，晚餐费、差旅费与住宿费自理。

联系人：易凯军，马宁

地址：北京市海淀区中关村南大街5号

电话：178-1274-7728

Email: luntan_2019@163.com

期盼您拨冗与会，并祝

工作愉快，万事如意！

宇航学院2020年接收推荐免试研究生预报名的通知

欢迎国内各高校优秀应届本科毕业生推荐免试攻读北京理工大学宇航学院学术硕士、专业硕士、本直博研究生！为保证宇航学院2020年接收推荐免试研究生相关工作的顺利进行，现启动推荐免试研究生预报名工作，具体通知如下：

　　一、申请条件

　　1．拥护中国共产党的领导，愿为社会主义现代化建设服务，品德良好，遵纪守法。学习期间未受过任何处分。身心健康，符合所申请学科的体检要求。

　　2．勤奋好学，思维敏捷，具有较强的创新能力和实践能力。

　　3. 申请推荐免试的学生，须是取得就读高校推荐免试资格的优秀应届本科毕业生。

　　4. 大学期间无不及格科目，专业成绩或综合成绩名列本专业前茅，国家大学英语四级考试成绩达到425分以上。

　　5. 国家重点学科和优势学科的应届生优先考虑。

　　6．本科阶段在核心期刊及以上学术刊物发表论文、或获科研成果奖、或在全国重大竞赛中获奖者，优先考虑。

　　二、招收类别及专业：

　　学术型博士、学术型硕士、专业学位硕士

　　三、申请程序

　　（一）预报名：

　　1. 第一阶段：即日起——9月26日，与公布的相关专业负责老师联系报名，各专业方向组织复试（复试时间与地点由各学科方向确定并通知申请人），并确定最终拟录取名单。获得宇航学院暑期夏令营优秀学员称号的学生优先录取。

　　2. 第二阶段：9月27日至接收推免生工作结束。

　　（二）系统报名：

　　1．通过预报名并经相关专业确定拟录取的学生在教育部推免系统开通后在网上进行报名，确认。

　　2. 系统开通后未经预报名拟录取的学生，宇航学院对网报申请人进行网上初审，并通过“推免服务系统”向符合报名条件者发布准予复试的通知，并负责通知复试的具体内容、要求、时间及地点等。

　　3. 复试通过后，学校在“推免服务系统”中向复试合格者发放待录取通知，学生须网上确认“同意待录取”才能完成录取过程。

　　四、提交材料

　　1. 有效期内的学生证、身份证原件及复印件(提交复印件，复试时出示原件)；

　　2．加盖学校教务处公章的本科成绩单1份。

　　3. 获得推免资格的证明材料（加盖院系公章），若所在学校尚未启动推免工作，申请学生可以先提供加盖院系公章的专业排名证明。

　　4．国家英语四级考试的成绩单(提交复印件，复试时出示原件)。

　　5．各类获奖证书复印件各1份。

　　6. 体检合格的证明。推免生体检可在我校校医院进行，具体时间另行通知。校外生源不能到我校体检的需提供三级甲等医院体检证明。（体检证明在教育部“全国推荐优秀应届本科毕业生免试攻读研究生信息公开暨管理服务系统”网上报名结束前提交即可）

　　申请人还可提交体现学术水平的代表性学术论文、出版物或具有学术水平成果的复印件或证明。所有材料均需使用A4纸，申请人的全部申请材料均在复试时提交学院审核备案，提交的材料恕不退还。

　　五、有下列情况之一者，我校将取消其录取资格。

　　（1）申请人提供的材料与事实不符，存在舞弊现象。

　　（2）申请人在本科第四学年学习期间有不及格科目。

　　（3）思想政治品德考核未通过。

　　（4）毕业论文未取得良好以上成绩。

　　（5）在毕业时未获得学士学位证书。

　　（6）不符合规定的体检标准或因身体缺陷、疾病不能继续学习。

　　六、推免生奖励政策

　　（1）宇航学院对优秀新生特别奖励：对于来自于985高校专业排名第一名的推免硕士生或者直博生一次性奖励10000元；对于来自于211高校专业排名第一名的推免硕士生或者直博生一次性奖励5000元。

　　（2）学业奖学金：通过推免获得宇航学院研究生资格的硕士研究生全部给予学业奖学金。

　　（3）社会捐助奖学金：航天奖学金、红箭奖学金、东方奖学金、11791奖学金等社会捐助的奖学金对相近条件下的申请人将优先奖励推免生。

　　宇航学院主页：http://sae.bit.edu.cn/

　　北京理工大学研究生招生信息网主页：http://grd.bit.edu.cn

　　联系人： 赵红老师

　　联系电话： 010-68914521

　　电子邮箱： zhaohong@bit.edu.cn

原文链接：http://sae.bit.edu.cn/tzgg/161531.htm?from=timeline&isappinstalled=0

祝贺陈毅博士获德国洪堡基金会资助，成为“洪堡学者”一员

近期，陈毅博士获德国洪堡基金会资助，成为“洪堡学者”一员，将赴德国卡尔斯鲁厄理工学院（Karlsruher Institut für Technologie，KIT）应用物理系开展合作研究，合作导师为德国科学院院士Martin Wegener教授。

　　陈毅博士于2008年进入宇航学院力学系本科学习，2012年保送固体力学专业波动力学课题组直博，师从胡更开教授。博士论文主要研究五模材料设计与水声控制，在五模材料设计、及水声隔声/隐身等应用方面开展了创新性研究，率先从原理和实验上证明了五模材料应用于宽低频水声绕射隐身的可行性，研究成果在固体力学顶级期刊J. Mech. Phys. Solids、凝聚态物理TOP期刊Phys. Rev. B.等发表SCI论文8篇，并在《力学进展》发表了五模材料综述论文。在开展相应基础研究的同时，还与中船重工集团719研究所、船舶系统工程研究员等工业部门合作开展应用基础研究，为相关研究提供了技术支持。在研究生期间陈毅获得了研究生国家奖学金、北京市优秀毕业生、北京理工大学优秀毕业生、北京理工大学优秀博士学位论文等多项荣誉。2018年博士毕业后，陈毅博士进入本校博士后流动站，已获得博士后创新人才支持计划、国家自然科学基金青年基金等项目资助。

　　Martin Wegener教授简介：现任卡尔斯鲁厄理工学院应用物理系终身教授（AG Professor），德国科学院院士。在光学许多前沿方向做出了开创性研究，在学术界享有很高知名度。1999年以来，Martin Wegener教授已发表《Science》论文10篇，《Nature》系列论文9篇，《Physical Review Letters》论文14篇，《Advanced Materials》论文20篇，出版专著5本。

　　洪堡基金会（Alexander von Humboldt stifurg）简介：洪堡基金会是以德国科学家亚历山大·冯·洪堡的名字命名的基金会组织，成立于1860年。洪堡基金会是世界著名的基金会之一，每年资助约400名世界各国优秀学者前往德国进行学术研究。

Prof. Julian Rimoli应邀来访，并做题为“Discontinuous compression structures: From tensegrity planetary landers to lightweight metamaterials”的学术报告

Abstract：

The term tensegrity, derived trom tensional integrity, refers to a ccrtain class of structural systems composed of bars and strings. Through adequate pre-stressing of their string members, tensegrity structures generally become mechanically stable. Traditional approaches for modeling their behavior assume that (i)bars are perfectly rigid. (ii)cables are linear elastic, and (iii) bars experience pure compression and strings pure tension. In addition, a common design constraint is to assume that the structure would fail whenever any ot its bars reaches the corresponding Euler buckling load. In reality, these assumptions tend to break down in the presence of dynamic events. In the first part of this talk. we will introduce a physics-based reduced-order model to study aspects related to the dynamic and nonlinear response of tensegrity bascd planetary landers. We will then adopt our model to show how, under dynamic events, buckling of individual members of a tensegrity structure does not necessarily imply structural failure. thus signilicantly expanding the design space for such vehicles. In the second part of this talk, we will show how lessons learned from our tensegrity planetary lander can be translated into to the development novel metamaterials. We will introduce the first known class-two 3D tensegrity metamaterial. and show that this new topology exhibits unprecedented static and dynamic mechanical properties.