我院在国际顶级期刊发表科研成果

近日,我院在国际顶级期刊《复合材料B:工程》(Composites Part B: Engineering)上发表了题为《基于近场动力学的随机取向纤维增强复合材料弯曲力学性能异质粒子模型》(A novel heterogeneous-particle model based on peridynamics for flexural

mechanical properties of randomly oriented fiber reinforced composites)的研究性文章,我院教师屈鹏为本文的第一作者、通讯作者。澳门永利最新为第一署名单位。《复合材料B:工程》是中国科学院JCR分区下工程技术领域的TOP期刊、1区杂志,2022年最新IF影响因子为11.322。

该论文基于非局部思想,运用近场动力学理论,提出了一种异质颗粒模型,用于研究随机取向碳纤维增强热塑性塑料的弯曲力学性能。与传统有限元方法不同的是,该模型通过求解空间描述物质力学行为,避免了基于连续性假设建模和求解空间微分方程的传统宏观方法在面临不连续问题时的奇异性。同时,该模型兼有分子动力学方法和无网格方法的优点,突破了经典分子动力学方法在计算尺度上的局限,在宏/微观不连续力学问题分析中表现出较高的求解精度和效率。模型中异质粒子的构建有效地表征了材料的介观结构,如纤维的随机取向和带的厚度。该模型成功地模拟了弯曲断裂形态,精准预测了弯曲力学性能,并有效地捕捉了弯曲性能的分散特征。

该工作得到了中国国家自然科学基金、中国博士后基金、澳门永利最新博士科研启动基金以及日本学术振兴会(JSPS)外籍特别研究员项目资助。其中日本JSPS基金是与德国洪堡、欧盟玛丽居里等基金齐名的、在国内认可度较高的国际基金。JSPS外籍特别研究员项目每年录取人数为230人,录取比例为10%。在该基金的资助下以及澳门永利最新的支持下,屈鹏在东京大学开展了两年的博士后研究工作,与东京大学的相关老师建立了良好的科研合作关系。东京大学为该论文合作单位之一。另外在以上基金的资助下,屈鹏围绕纤维复合材料的近场动力学模型和有限元模型的构建,先后在《Composite Structures》(Top期刊)、《Composites and Advanced Materials》、《Fibers and Polymers》、《Journal of Applied Polymer Science》、《Polymer Composites》等SCI期刊发表科研论文。

(审核 郭宏亮)