航院合作报道耦合压扭与屈曲机理的手性多曲壳吸能超材料
新清华 2025年12月26日 第2388期 学术前沿
本报讯 吸能材料广泛应用于航空航天、机械、土木等领域,但仍普遍面临难以兼顾高吸能效率与高比吸能核心矛盾。为此,航院柳占立教授团队与合作者提出了一种手性多曲壳(Chiral Multi-Curved Shell,CMCS)超材料,通过压扭与屈曲机理的协同耦合,实现了“高承载力-平滑吸能曲线”的统一,并通过独特的压缩-旋转-屈曲变形模式,使应力在结构大部分区域分布,充分发挥材料性能。对比其他超材料,CMCS在吸能效率、比吸能等关键冲击防护指标上优势显著,有望在工程场景应用中,提高防护等级并有效降低结构质量,减小冲击传递,提升装备/结构的安全性与可靠性。
研究成果以“基于压扭与屈曲耦合机理的手性多曲壳吸能超材料”为题,发表于《自然·通讯》(Nature Communications)期刊。柳占立为该论文的通讯作者,航院已出站博士后刘陈续为第一作者。
(航院)