題目：五模材料聲學(xué)斗篷的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究

報(bào)告人：劉曉寧副教授（北京理工大學(xué)宇航學(xué)院）

時(shí)間：2017年4月17日（周一）上午10:00

地點(diǎn)：A18-209會(huì)議室

主辦單位:航空航天交叉研究院、科協(xié)、航空宇航學(xué)院

報(bào)告人簡(jiǎn)介：

劉曉寧，北京理工大學(xué)宇航學(xué)院副教授，2003年于北京理工大學(xué)獲得固體力學(xué)博士學(xué)位。主要研究領(lǐng)域包括復(fù)合材料動(dòng)/靜態(tài)細(xì)觀力學(xué)、高階連續(xù)介質(zhì)理論、彈性波超材料設(shè)計(jì)與波動(dòng)控制應(yīng)用，主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年和面上項(xiàng)目共3項(xiàng)，參與重大和重點(diǎn)項(xiàng)目3項(xiàng)。累計(jì)發(fā)表論文28篇（含JMPS，IJP，APL，Nature Comm. 等），SCI他引300余次。

報(bào)告簡(jiǎn)介：

五模（Pentamode）材料是一類特殊的彈性介質(zhì)，其彈性張量的六個(gè)特征值中只有一個(gè)非零，因而只能承受一種應(yīng)力狀態(tài)，可認(rèn)為是一種廣義流體。傳統(tǒng)流體只能承受靜水壓力一種應(yīng)力模式，因而是五模材料的特例。五模材料可由固體材料通過(guò)微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)其各向異性能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)流體聲波的有效控制。本文基于換聲學(xué)理論設(shè)計(jì)了一種可行的二維圓柱構(gòu)型寬頻水聲隱身斗篷，并首次實(shí)現(xiàn)了制備和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。所設(shè)計(jì)的斗篷結(jié)構(gòu)由多層亞波長(zhǎng)微結(jié)構(gòu)胞元構(gòu)成，其各向異性有效性質(zhì)沿徑向梯度變化，并在最外層與水的聲學(xué)性質(zhì)匹配。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明隱身性能與理論預(yù)測(cè)吻合良好，聲波能夠在寬頻范圍內(nèi)繞過(guò)障礙物體，顯著降低散射截面。五模材料對(duì)聲波的控制是基于準(zhǔn)靜態(tài)有效性質(zhì)，因而在理論上不受頻率帶寬限制。在實(shí)際應(yīng)用中，適用帶寬主要受到兩方面因素限制，其一是微結(jié)構(gòu)的尺寸必須滿足均勻化條件，其二是實(shí)際五模材料的微小剪切模量在某些頻點(diǎn)所造成的散射共振。