湖南大学
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【研究前沿】湖南大学孙光永教授团队：轻质金属多胞材...
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时间:
2023-10-21 10:52
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【研究前沿】湖南大学孙光永教授团队：轻质金属多胞材...
轻质金属多胞材料（Metallic Cellular Materials, MCMs）属于新型战略功能结构材料，具有优异的比刚度、比强度以及能量吸收等特性，在航空航天、汽车、轨道列车、国防等领域拥有广阔的应用前景。从结构尺度来看，MCMs具有典型的多尺度特性（如图1所示），其宏观力学性能与其介观结构和微观性能息息相关。厘清不同尺度下MCMs的力学机理以及性能在不同尺度间的映射关系，才能实现MCMs的性能调控与定制，进一步促进MCMs的工程应用。
近日
，湖南大学孙光永教授研究团队
针对轻质金属多胞材料（MCMs）的力学性能和工程应用进行了全面且深入的综述，该研究成果以Lightweight metallic cellular materials: A systematic review on mechanical characteristics and engineering applications为题发表于固体力学和机械工程领域国际权威期刊International Journal of Mechanical Sciences上
。该综述系统总结了MCMs在各尺度下的力学性能和与之对应的表征建模方法，以及不同尺度间性能与响应的映射关系，在此基础上归纳了基于MCMs的典型轻质结构的结构形式及常用的优化设计方法，并进一步概述了MCMs的工程应用现状和未来研究展望。
该综述共计九部分，框架如图2所示，全文共计五万余字，引用参考文献超过七百篇，依次回顾并总结了MCMs的制造工艺和制造缺陷的类型及影响（第二部分）、MCMs力学性能表征及优化设计的总体研究策略（第三部分）、微观尺度下MCMs基体材料性能的识别方法（第四部分）、介观尺度下MCMs代表性胞元的建模方法（第五部分）、宏观尺度下MCMs性能的测试和宏观本构模型的建立方法（第六部分）、基于MCMs的代表性结构的力学响应和设计方法（第七部分）、基于MCMs的实际工程应用展示（第八部分）以及MCMs相关研究目前存在的问题和未来的研究方向（第九部分）。
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