【學術報告】澳大利亞工程院院士-段文會教授-基于跳蚤骨骼的結構設計基元研究進展:無序結構的高維解構
段文會 教授
澳大利亞蒙納士大學
講座題目:基于跳蚤骨骼的結構設計基元研究進展:無序結構的高維解構
主講人簡介:段文會,澳大利亞蒙納士大學教授,澳大利亞納米科學基礎設施研究中心創始主任,澳大利亞工程院院士。
長期致力于土木工程的基礎理論與關鍵技術研究,融合仿生技術,納米科學、與人工智能等多領域前沿技術,提出無序結構高維解構新理念與損傷誘導增韌新理論,對納米力學基礎理論、工程材料精細表征與智能設計方法、工程結構仿生設計范式等領域的發展做出貢獻。
作為澳大利亞納米科學基礎設施研究中心創始主任,段教授召集了13所澳大利亞大學、7所國際頂尖高校和50多家工業合作伙伴(來自澳大利亞、新西蘭、中國、新加坡和韓國),圍繞納米科學、建筑材料、綠色結構和城市運維四個重點領域,創建了一個覆蓋范圍廣、行業影響大的全球合作網絡,重點推廣納米科學,人工智能與仿生結構設計等學科在土木工程中的應用研究。
講座時間:2023年07月17日上午10:00 綜合實驗三號樓307會議室
內容簡介:
自1972年以來,基于自然界700萬個生物物種結構信息,科研人員提出了八種結構基元,包括蜂窩、瓦片和磚泥結構等。這些結構基元為結構材料的強度和韌性設計提供了科學依據。
針對脆性工程材料強度和延性之間的矛盾問題,段教授團隊借鑒跳蚤腿外骨骼結構特點,提出了第九種具有不對稱旋轉自由度的節段式結構基元,為脆性材料提高韌性容損性能提供了新思路和新方法。基于節段式結構損傷定向誘導導致連續性破壞垮塌的特點,段教授團隊建立損傷誘導機制,提出了基于節段式結構基元的工程材料增韌新方法,并通過增材制造技術驗證水泥基材料強韌一體化設計。
與工程結構有序性不同,自然界中主要由無序結構構成。這些無序結構客觀存在,然而目前難以通過簡潔的數學物理模型來準確描述其無序性,阻礙“無序性”指導工程結構和材料的優化設計。針對無序結構解構難題,段教授團隊提出無序結構可以使用人工智能進行高維解構的新理念。
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