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近日，北京理工大学大学宇航学院波动力学实验室朱睿教授联合美国密苏里大学黄国良教授在弹性表面波拓扑输运研究方面取得新进展。相关成果以“Smart patterning for topological pumping of elastic surface waves”为题，在Science Advances上发表[Sci adv (2023) 9, eadh4310]。美国密苏里大学黄国良教授和北京理工大学宇航学院朱睿教授为论文的共同通讯作者。北京理工大学宇航学院博士研究生胡洲为论文的共同第一作者，完成了论文的样品制备和实验测试部分。该研究工作得到了国家自然科学基金委的资助。

拓扑输运是一种传输拓扑态的波动现象。它需要刻意设计系统参数随着时间变化的函数，使得波从局域在一侧的拓扑边界态到体态，再到局域在另一侧的拓扑边界态的传播。拓扑输运具有传播时不受材料的无序和缺陷的干扰的特点，具有广阔的应用前景。尽管大量的拓扑输运系统已经通过时间调制系统参数实现，然而由于需要施加时变的外部物理场或主动物理场，动态控制的拓扑输运在不同物理体系的实现仍是一个巨大的挑战。另一方面，弹性表面波的调控在抗震减灾、无损检测、无线通讯，信号处理等方面具有重要意义，但目前还没有弹性表面波的拓扑输运。

时间和空间作为系统自变量，具有时空对偶性。这启发我们可以通过将时间维度替换空间维度（又称合成维度），将难以实现的时间变化系统转变为容易实现的空间变化系统。在本论文中，研究人员采用这种思想，通过构造空间调制的合成维度，巧妙地设计了一个弹性表面波的拓扑输运系统。该系统是一个表面装饰有弹性柱阵列的弹性体，其核心是通过空间几何调制弹性柱之间的连接高度，使其刚度满足空间慢速变化，优点是将空间几何调制作为额外自由度，代替了外部物理场。此外，为了更简单但又能抓住物理本质地描述该体系，研究人员采用了微分方程的紧束缚模型近似理论，建立了弹性柱和磁场中电子的集体动力学之间的联系，发展了WKB分析方法，解析地预测了弹性表面波的拓扑输运模式。研究人员采用数控铣加工方式制备了一个铝制样件，并通过实验验证了弹性表面波的边-体-边的拓扑输运现象。此外，研究人员通过数值仿真验证了该体系对于无序和缺陷的免疫性，并且设计了一种表面波分波装置。

上述研究能够推广到更高维度的拓扑介质，为设计弹性表面波的拓扑输运物理系统提供了理论支撑。此外，上述现象可能能够应用到声表面波器件中，实现稳定，抗干扰的声表面波器件，并且应用于无限通讯和信号处理中。

供稿：刘智元，摄影：李宜文，审核：易凯军，编辑/校对：马宁

　　 2020年1月7日，应宇航学院易凯军教授邀请，法国里昂中央理工大学摩擦与系统动力实验室Manuel Collet教授来宇航学院进行学术访问与交流，并做了题为《Reciprocity breaking by Metacomposites Programming》的学术报告。

　　报告中，Collet教授介绍了通过控制声阻抗设计自适应超结构的理论和数值方法，同时介绍了相应的建模方法与优化手段，并同与会的老师同学进行了深入的交流。

　　 Collet教授的报告内容丰富有趣，他的研究既注重发掘问题的科学内涵，又兼顾同实际工程需求相结合。本次讲座扩展了同学们的学术视野，对今后的科研思路有很大的启发意义。
　　 Collet教授的本次访问加深了北京理工大学宇航学院与里昂中央理工大学之间的学术联系，并为双方今后的相关学术合作奠定了基础。相信在未来的科研过程中，双方的合作交流会更加地广泛与深入。这次讲座也吸引了北航能源与动力工程学院智能结构动力学与设计实验室的师生参会，促进了两校在该领域的交流合作。

▼背景介绍▼

　　 Manuel Collet是法国科学院（CNRS）的高级研究员，法国中央理工大学摩擦与系统动力学实验室（LTDS）主任，Carnot Ingénierie@Lyon研究院主席。他主要关注智能结构的基础理论研究及其在能量收集、振动噪声控制等方面的应用，是美国机械工程师协会（ASME）著名国际会议SMASIS系列的主要组织者之一。

供稿：张凯、科研院      编辑：杨丽静

　　近日， 由我校宇航学院胡更开教授负责 ，北京理工大学、天津大学、北京大学、国防科技大学、武汉第二船舶设计研究所共同申报的国家自然科学基金重大项目“力学超材料/结构波动能量输运与调控”获批资助（项目批准号：11991030）。该重大项目的获批标志着宇航学院在超材料/超结构波动力学领域已经形成了自己的优势和特色。

　　弹性波/声波作为机械能传播的重要方式，通过材料和结构设计对其进行调控，是实现减振降噪、波隐身等功能的基础。目前材料和结构在静态承载和动态波调控设计思路上存在矛盾： 如为满足轻质高刚/强度静态承载设计要求，需要约束材料和结构的内部变形与运动；但随着约束增强，材料和结构对波动能量输运的调控能力也随之减弱。这往往导致材料/结构的刚度与阻尼间矛盾难以协调、与低频波动耦合作用弱等困难。由于缺乏多功能动态设计方法，低频波动控制功能材料、高刚/高阻尼材料的研制进展缓慢，已成为低频水声隐身、大型轻质航天结构低频振动抑制等重大工程中急需解决的瓶颈问题。

　　通过对材料/结构进行设计，特别是近十年来发展起来的力学超材料/结构为波动能量传输和耗散控制提供了新的思路。通过微结构设计，调节局部变形和运动约束，可有效增强结构与宽低频波的耦合，进而提高对波动能量的输运调控能力，不仅有望解决传统材料刚度与阻尼间的矛盾和低频波耦合作用弱等难题，还能极大丰富人们对波与材料相互作用的认识水平，发现新规律，为波动能量传播的精确调控提供方法。因此，该重大项目将系统研究微结构对材料内部变形和运动模式的影响规律，揭示力学超材料/结构与波耦合作用的机理，发展对波动能量输运调节方法，为多功能材料与结构动态设计奠定理论基础，同时为重大工程装备中低频波动控制提供新的技术。

供稿：刘宜佳            摄影：段炼、李宜文         编辑： 易凯军

　　 2019年11月15日至17日，第七届装备振动与噪声控制青年论坛在我校中关村校区国际教育交流中心成功召开。

　　图1：参会人员合影　　

　　 本论坛由全国多所高校重点实验室共同发起并联合主办，以“瞄准学术前沿，服务国家需求”为主题，围绕装备振动与噪声控制领域的难点热点问题进行研讨与交流。本届论坛由北京理工大学飞行器动力学与控制教育部重点实验室承办，由宇航学院院长胡更开教授担任名誉主席，周萧明教授和李海波研究员共同担任会议主席。来自全国30余所高校及科研单位的近百位专家、学者参与了本次会议。

　　图2：会议进行期间交流中的学者们　　

　　 会议邀请北京卫星环境工程研究所冯咬齐总师，宁波大学王骥教授，中国科学院声学所杨军研究员，武汉第二船舶设计研究所赵志高研究员等专家、学者做特邀报告，围绕航空、航天、车辆等装备领域振动噪声控制技术的最新研究进展以及工程需求进行了深入研讨交流。

　　会议期间，参会人员参观了我校宇航学院波动力学等实验室，增进了国内各兄弟院校学者对我校的了解，促进了将来的学术交流与科研合作，提升了我校在振动噪声控制领域的知名度以及影响力。

欢迎国内各高校优秀应届本科毕业生推荐免试攻读北京理工大学宇航学院学术硕士、专业硕士、本直博研究生！为保证宇航学院2020年接收推荐免试研究生相关工作的顺利进行，现启动推荐免试研究生预报名工作，具体通知如下：

　　一、申请条件

　　1．拥护中国共产党的领导，愿为社会主义现代化建设服务，品德良好，遵纪守法。学习期间未受过任何处分。身心健康，符合所申请学科的体检要求。

　　2．勤奋好学，思维敏捷，具有较强的创新能力和实践能力。

　　3. 申请推荐免试的学生，须是取得就读高校推荐免试资格的优秀应届本科毕业生。

　　4. 大学期间无不及格科目，专业成绩或综合成绩名列本专业前茅，国家大学英语四级考试成绩达到425分以上。

　　5. 国家重点学科和优势学科的应届生优先考虑。

　　6．本科阶段在核心期刊及以上学术刊物发表论文、或获科研成果奖、或在全国重大竞赛中获奖者，优先考虑。

　　二、招收类别及专业：

　　学术型博士、学术型硕士、专业学位硕士

　　三、申请程序

　　（一）预报名：

　　1. 第一阶段：即日起——9月26日，与公布的相关专业负责老师联系报名，各专业方向组织复试（复试时间与地点由各学科方向确定并通知申请人），并确定最终拟录取名单。获得宇航学院暑期夏令营优秀学员称号的学生优先录取。

　　2. 第二阶段：9月27日至接收推免生工作结束。

　　（二）系统报名：

　　1．通过预报名并经相关专业确定拟录取的学生在教育部推免系统开通后在网上进行报名，确认。

　　2. 系统开通后未经预报名拟录取的学生，宇航学院对网报申请人进行网上初审，并通过“推免服务系统”向符合报名条件者发布准予复试的通知，并负责通知复试的具体内容、要求、时间及地点等。

　　3. 复试通过后，学校在“推免服务系统”中向复试合格者发放待录取通知，学生须网上确认“同意待录取”才能完成录取过程。

　　四、提交材料

　　1. 有效期内的学生证、身份证原件及复印件(提交复印件，复试时出示原件)；

　　2．加盖学校教务处公章的本科成绩单1份。

　　3. 获得推免资格的证明材料（加盖院系公章），若所在学校尚未启动推免工作，申请学生可以先提供加盖院系公章的专业排名证明。

　　4．国家英语四级考试的成绩单(提交复印件，复试时出示原件)。

　　5．各类获奖证书复印件各1份。

　　6. 体检合格的证明。推免生体检可在我校校医院进行，具体时间另行通知。校外生源不能到我校体检的需提供三级甲等医院体检证明。（体检证明在教育部“全国推荐优秀应届本科毕业生免试攻读研究生信息公开暨管理服务系统”网上报名结束前提交即可）

　　申请人还可提交体现学术水平的代表性学术论文、出版物或具有学术水平成果的复印件或证明。所有材料均需使用A4纸，申请人的全部申请材料均在复试时提交学院审核备案，提交的材料恕不退还。

　　五、有下列情况之一者，我校将取消其录取资格。

　　（1）申请人提供的材料与事实不符，存在舞弊现象。

　　（2）申请人在本科第四学年学习期间有不及格科目。

　　（3）思想政治品德考核未通过。

　　（4）毕业论文未取得良好以上成绩。

　　（5）在毕业时未获得学士学位证书。

　　（6）不符合规定的体检标准或因身体缺陷、疾病不能继续学习。

　　六、推免生奖励政策

　　（1）宇航学院对优秀新生特别奖励：对于来自于985高校专业排名第一名的推免硕士生或者直博生一次性奖励10000元；对于来自于211高校专业排名第一名的推免硕士生或者直博生一次性奖励5000元。

　　（2）学业奖学金：通过推免获得宇航学院研究生资格的硕士研究生全部给予学业奖学金。

　　（3）社会捐助奖学金：航天奖学金、红箭奖学金、东方奖学金、11791奖学金等社会捐助的奖学金对相近条件下的申请人将优先奖励推免生。

　　宇航学院主页：http://sae.bit.edu.cn/

　　北京理工大学研究生招生信息网主页：http://grd.bit.edu.cn

　　联系人： 赵红老师

　　联系电话： 010-68914521

　　电子邮箱： zhaohong@bit.edu.cn

原文链接：http://sae.bit.edu.cn/tzgg/161531.htm?from=timeline&isappinstalled=0

近期，陈毅博士获德国洪堡基金会资助，成为“洪堡学者”一员，将赴德国卡尔斯鲁厄理工学院（Karlsruher Institut für Technologie，KIT）应用物理系开展合作研究，合作导师为德国科学院院士Martin Wegener教授。

　　陈毅博士于2008年进入宇航学院力学系本科学习，2012年保送固体力学专业波动力学课题组直博，师从胡更开教授。博士论文主要研究五模材料设计与水声控制，在五模材料设计、及水声隔声/隐身等应用方面开展了创新性研究，率先从原理和实验上证明了五模材料应用于宽低频水声绕射隐身的可行性，研究成果在固体力学顶级期刊J. Mech. Phys. Solids、凝聚态物理TOP期刊Phys. Rev. B.等发表SCI论文8篇，并在《力学进展》发表了五模材料综述论文。在开展相应基础研究的同时，还与中船重工集团719研究所、船舶系统工程研究员等工业部门合作开展应用基础研究，为相关研究提供了技术支持。在研究生期间陈毅获得了研究生国家奖学金、北京市优秀毕业生、北京理工大学优秀毕业生、北京理工大学优秀博士学位论文等多项荣誉。2018年博士毕业后，陈毅博士进入本校博士后流动站，已获得博士后创新人才支持计划、国家自然科学基金青年基金等项目资助。

　　Martin Wegener教授简介：现任卡尔斯鲁厄理工学院应用物理系终身教授（AG Professor），德国科学院院士。在光学许多前沿方向做出了开创性研究，在学术界享有很高知名度。1999年以来，Martin Wegener教授已发表《Science》论文10篇，《Nature》系列论文9篇，《Physical Review Letters》论文14篇，《Advanced Materials》论文20篇，出版专著5本。

　　洪堡基金会（Alexander von Humboldt stifurg）简介：洪堡基金会是以德国科学家亚历山大·冯·洪堡的名字命名的基金会组织，成立于1860年。洪堡基金会是世界著名的基金会之一，每年资助约400名世界各国优秀学者前往德国进行学术研究。

2019年4月22日下午，应重庆大学航空航天学院邀请，胡更开教授出席了工程学部主办的工程科学前沿讲坛，并作了题为“弹性波与介质相互作用与调控”的报告。

原文链接： http://ae.cqu.edu.cn/info/1051/2831.htm

2019年4月19日下午，胡更开教授在贵州省贵阳市第一中学音乐厅作了主题为《飞行的故事》的科普讲座，600余名师生参与聆听交流。

相关链接，https://www.gyyz.com.cn/2019/xyxw_04/6859.html

2019年2月5日，北京理工大学宇航学院郝继光讲师、胡更开教授和加拿大西安大略大学Floryan教授合作在物理学顶级的学术期刊《Physical Review Letters》上发表了题为《Droplet splashing on an inclined surface》的研究论文。郝继光为该论文第一和通讯作者，宇航学院2018级硕士研究生鲁杰、2015级本科生李辽南及2017级硕士研究生吴志鹄分别为第二、第三和第四作者，北京理工大学为论文的第一单位和唯一通讯单位，该工作得到了国家自然科学基金和“111”引智计划的支持。

　　当液滴以高于临界值的速度撞击干燥固体表面时，将形成飞溅（破碎，形成二次小液滴）。该现象广泛存在于自然界及一系列工农业、航空航天应用中，实例包括雨滴撞击岩石土壤、气溶胶形成、3D打印、喷涂、冷却、喷墨打印、农药喷洒、液体燃料燃烧、超冷大液滴撞击飞机翼面成冰等。根据应用场景的不同，其作用可利可弊，因此对其调制存在广泛的需求。然而，虽然历经逾140年的研究，液滴飞溅的形成机理由于其高度瞬态的特性和复杂多变的影响因素至今尚未形成共识，仍吸引着大量学者从实验、数值模拟和理论分析不同角度开展研究。

作为吸引人同时也是难理解的流体力学现象，前人针对液滴飞溅的研究主要集中于垂直撞击，而自然界和一系列工程应用中的大部分撞击都是倾斜的，液滴撞击倾斜表面引起非对称飞溅并最终抑制飞溅的机理尚未被理解。论文通过在真空室中开展液滴倾斜撞击实验，研究了液滴在不同环境压力下撞击倾斜表面的飞溅现象（如图1所示），获得了一系列条件下抑制液滴飞溅所需的临界条件（如图2中的符号所示），通过对撞击过程的机理分析，建立了一个理论模型，模型计算结果可以很好的吻合一系列条件下的实验结果（如图2中的曲线所示）。上述结果清楚地解释了液滴在倾斜表面形成非对称飞溅的机理，同时，实验研究和理论分析均表明液滴撞击后形成的液膜前端速度决定了液滴是否发生飞溅，这为液滴飞溅机理的进一步研究提供了新的思路和方向。

原文链接： http://www.bit.edu.cn/xww/xsjl1/165734.htm

学术出版业巨头爱思唯尔(Elsevier)于 1月17日正式发布了2018年中国高被引学者(Chinese Most Cited Researchers)榜单，本次国内共有来自229个高校/科研单位/企业的1899位学者入选。课题组胡更开教授此前连续多年入选该榜单。

中国高被引学者榜单的研究数据来自爱思唯尔旗下的 Scopus 数据库。Scopus 是覆盖面广、内容详尽的同行评议学术论文索引摘要数据库，提供了海量的与科研活动有关的文献、作者和研究机构数据，使得对中国学者的世界影响力进行科学的分析和评价成为可能。

原文链接：https://www.elsevier.com/zh-cn/authors/most-cited/material-mechanics-2018