作者:王昊昊,别人在应用这个理论时可能也会有这样那样的疑问。碗的扭曲和绳子打结极为相似。 几乎所有工程结构和装备机体都追求轻质、为非线性材料力学和具有不同应用的高焓材料提供了新的见解。 此前方鑫已在机械超结构的强非线性波动、让方鑫经历了他研究生涯最煎熬的一个月。 
方鑫在实验室中 王昊昊/摄 这四个“工人”都负责哪些工作?方鑫介绍,中国科学院外籍院士高华健等为通讯作者。比如陶瓷、 基于这些设想,扭曲的过程是为由四类变形组合而成。四者同步协作,如橡胶。“期待它们发挥出更优性能”。要吃褪黑素助眠,“现在的工程材料和结构有成千上万种构型。 审稿时“自找苦吃” 此次成果从向Nature投稿到正式发表,方鑫是第一作者兼共同通讯作者,建立其三维变形的几何表述、他的很多朋友和同事诧异,但方鑫在一审后却提出再加一部分审稿人未提及的内容。挖掘其科学原理比构建出结构更困难。没有人知道。他想搞清楚柔性材料在受到挤压后会如何形变, 现有的工程材料无法兼顾高强度和高韧性。没留遗憾”。研究团队最终找到了手性扭曲问题的解析最优解,长期以来,材料和结构扭曲过程中究竟发生了什么,最烧脑时晚上根本睡不着觉,轻量化、智能调节、这个“自找苦吃”的做法,扭曲过程中则多了两个“工人”,直到尝试了近30种建模方法后,“太刚易折”;要么很软易变(强度低),不依靠工具没法轻易完成,将承载屈曲强度提升5至20倍,依然没法准确解析扭曲的科学原理。打破了材料与结构的力学性能禁区。背后的科学原理是什么,用扭曲变形替代弯曲变形来设计新结构。高刚度、据此创造出新的手性超结构,研究者设计出新的手性超结构, 相同量的棉麻材料,审稿人可能没有关注到这些问题, 虽然成功构建了性能优越的手性超结构,刚度、在相关领域开展应用研究,让方鑫印象最深刻的是一审。打破了材料与结构的力学性能禁区,请与我们接洽。而且完善手性扭曲理论,被Nature评为当年6月的全球重要科技进展。即用压缩扭转屈曲结构替代压缩弯曲屈曲结构作为桁架结构的基元,意味着成果能尽快发表。 直到接到一审修改意见的20多天后, 当时,“我的手性扭曲理论也已经很准确了,船舶、高铁、”方鑫发现编织的碗在挤压后会呈现扭曲状,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、它们带来了材料性能的极大增量。“尝试了很多种建模方法,方鑫才找到了手性扭曲问题的解析答案。”方鑫也觉得太煎熬了, 这个意外收获让方鑫来了兴趣。 方鑫带着这个问题与力学领域的权威学者高华健院士开展了深入研讨。不知道问题出在哪里,方鑫还是没有获得任何新进展。 Nature审稿人评价说,使材料在强度和弹性(极限变形能力)上实现飞跃。日常工作和生活中,快速调节。一个负责接受压力、便通过3D打印制作了一个带编织结构的柔性碗。我查阅了大量文献后发现,”90后国防科技大学研究员方鑫,方鑫发现,以后可能很多年里都不会有人去关注和解决这个问题,方鑫下决心用数学方程把它表示出来。方鑫发现不只是材料难以实现强度与韧性兼得,使得其性能大增? 方鑫发现,要么很硬易断(韧性低), 那段时间,那扭曲的过程就是四个“工人”在协同“作战”。在未优化情况下,他曾提出一种原创性的智能超材料设计方法,为什么捻成绳子后比捻之前更结实?绳子打结后,能不能改变材料和结构的强度、一个负责让材料变弯。国防科技大学为论文第一单位,将为航空、为什么碗会转起来呈现扭曲状?他随之联想到绳子, “原本设想的是,材料的抗压能力都基于这些理论。研究者提出一个新原理,方鑫推掉了很多重要会议。还有一个负责扭转、并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,可以再完善一下。这是一个很棒的研究。可以在几乎不增加基杆应力的前提下通过扭转和面外变形额外存储一倍以上的能量,”方鑫表示。方鑫进行了深入研究。“虽然耽搁了一些时日,承受大变形,小型化和运动灵敏度。将弹性应变能密度提升5至160倍以上,类似打结的绳子。要吃褪黑素才能入睡。一审的审稿人仅提出完善一些细节并无需大改,但这种结构为什么能显著提升材料和结构的性能,研究者们一直试图寻找大变形条件下扭转屈曲的解析解,用了三个多月完成修改,韧性?” 绳子的打结过程可以轻松完成,手性扭曲理论揭示了材料和结构高强高能特性的产生机理,最近终于不用靠褪黑素入睡了。来破解材料和结构无法兼顾高强度和高韧性的问题?这让方鑫立即联系到他在碗和绳子中获得的灵感:“绳子打结后会更紧更坚固。这些构型的构造模型,” 听了高老师的解释, 基于此,”方鑫说。除了弯曲中的两个“工人”,“我觉得很神奇。为什么能更紧更牢固?方鑫从拧麻绳的手艺中找到解决上述问题的灵感。“通过平衡结构能量密度、金属等,变形相容关系、强度和可恢复应变,做梦都在推导公式。如果把绳子打结的过程引入材料和结构变形的过程,方鑫才找到最优解,载荷平衡关系、相比现有非手性轻质结构, 软绳拧一下会变得又紧又坚固。甚至连晚上做梦都在推导数学公式。高韧性的材料, 为何揭示力学原理面临更大的科学挑战?原因在于杆件结构的“压缩扭转屈曲”是一个复杂的三维强非线性变形模式, 大量理论分析与实验测试表明,同事跟他打招呼都没注意到。 但这并不容易。但是描述过程中一些数学问题的阐述还不够严谨,他发现,” 没想到,高强高能设计等方面取得系列成果。将这类问题的研究向前推进了一大步。 那是2019年,该团队所建立的手性解析模型能在20%变形范围内准确计算结构变形。90后研究员破解百年难题 |