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我院博士研究生倪安辰高水平学术论文荣获《Engineering Structures》期刊最佳论文奖(Editor’s Featured Paper)、《Journal of Applied Physics》期刊编辑精选文章(“Editor's Pick”)
发布时间:2023-03-13 阅读次数:5996次

  近日,我院博士研究生倪安辰同学(导师石志飞教授)以第一作者身份发表在土木工程顶级刊物Engineering Structures的期刊论文“Topological metamaterial plates: numerical investigation, experimental validation and applications”被评为“Editor’s Featured Paper”。该奖项是从2023年1月和2月出版的Vol.274至Vol.277四卷的所有论文中严格筛选,共评选出四篇。出版机构Elsevier除对获奖作者颁发证书(图1)外,同时将获奖论文免费共享链接6个月

  拓扑绝缘体的概念源于量子波动力学,因其具有缺陷免疫、定向传导高效等新奇物理特性,近年来已逐渐拓展到经典波动领域。倪安辰同学将拓扑绝缘体的概念引入超材料板设计中,提出了一种类比量子谷霍尔效应的拓扑超材料板并3D打印了试件(图2),通过数值仿真和实验测试验证了板中界面态传导的定向、高效及鲁棒特性,在揭示界面态形成机理基础上,进一步探索了拓扑超材料板在工程结构振动控制中应用的可行性,研究成果为灵活调控板在亚波长范围内的弯曲波提供了新思路。

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图1. “Featured Paper Award”获奖证书

                                            


(a) 3D打印试件       (b) 超胞频散图         (c) 实测传输特性

图2. 拓扑超材料板的界面态传导特性


  此外,倪安辰同学最近以第一作者身份发表在Journal of Applied Physics上的期刊论文“Inertial amplified topological metamaterial beams”(doi: 10.1063/5.0140790),也被期刊精选为“Editor’s Pick”文章,并在期刊主页及Kudos上进行推送(图3)(https://www.growkudos.com/publications/10.1063%25252F5.0140790/reader)。

  在该文中,倪安辰同学将惯性放大机理引入拓扑超材料梁的设计中,提出了一种基于杠杆原理的惯性放大拓扑超材料梁(图4),在不显著增加系统质量与牺牲系统刚度情况下,实现了更低频的界面态。此外,为了扩大界面态的响应范围,探索了一种夹心优化措施,仿真结果证实了界面态范围被有效增大,同时兼具良好的能量局域化特性。成果为低频界面态调控提供了一条既新颖又可行的途径,在环境振动能量俘获与航空航天领域具有潜在应用价值。

图3. Kudos网页推送

(a) 惯性放大拓扑超材料梁示意图

(b) 惯性放大超材料梁单胞简并点频散图(c) 普通超材料梁单胞简并点频散图

图4. 惯性放大拓扑超材料梁的频散特性