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  • 教师姓名: 韩宾
  • 所在单位: 机械工程学院
  • 学历: 硕博连读
  • 性别: 男
  • 学位: 博士
  • 职称: 教授
  • 博士生导师: 是
  • 硕士生导师: 是

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【研究前沿】西安交大韩宾团队:高承载/吸能的折纸-波纹多级超结构

发布时间:2023-07-17
点击次数:
发布时间:
2023-07-17
文章标题:
【研究前沿】西安交大韩宾团队:高承载/吸能的折纸-波纹多级超结构
内容:

近年来,随着科技水平发展和工业实际需求,如何在现有材料和结构的基础上用更少的质量使结构拥有更好的力学性能,已成为材料、机械工程、力学等诸多领域的科研工作者面临的共同问题和挑战。轻质多孔材料因其高比强度、比刚度、高韧性、耐撞击、高效散热隔热、噪声控制、较易实现多功能集成等优良特性而受到众多学者和工程技术人员的广泛关注。由于轻质多孔材料种类繁多,不同材料之间各有优缺点,为了实现优势互补、交叉融合,多级和混杂的设计思想也逐步走进研究者的视野当中。

鉴于此,西安交通大学韩宾副教授和南京航空航天大学卢天健教授团队联合提出了一种金属3D打印的折纸-波纹多级夹芯结构,在传统Miura-Ori折纸结构的基础上,引入波纹多级,并通过增材制造技术进行制造,相比原折纸结构实现了压缩强度和能量吸收方面的大幅提升,并在材料选择图中展现出极强的竞争力。通过深度学习代理模型与遗传算法相结合的多目标优化路径,对结构的面外压缩强度和吸能进行了高效优化,获取帕累托前沿。该研究可以为航天、铁路及军事等工程应用提供全新设计参考,具有重要的工程实际意义。

相关工作以Superior compressive performance of hierarchical origami-corrugation metallic sandwich structures based on selective laser melting和Data-driven multi-objective optimization of ultralight hierarchical origami-corrugation meta-sandwich structures为题,两篇均发表在中科院一区期刊Composite Structures,岳增申博士为论文第一作者,韩宾副教授和卢天健教授为共同通讯作者。两项研究成果均得到了国家自然科学基金委和中央高校基础科研业务经费的资助。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.116334 

https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.116181