科研方向与成果-智能软材料力学课题组

智能软材料与结构课题组

液晶弹性体的本构模型

2023-09-25

液晶弹性体（Liquid Crystal Elastomer, LCE）材料兼具了高分子网络的橡胶弹性和液晶特殊的物理性质，其力学行为复杂而丰富，表现出力指向矢序耦合的特性、各向异性以及软弹性。这类材料在温度、光、电磁等外场作用下可以发生机械变形，具有一定智能性。如何对液晶弹性体的多场耦合行为进行精准建模是非常具有挑战性的。
粘弹性壳的伪双稳态

2023-09-15

粘弹性薄壳在压强载荷作用下可以表现出丰富且与加载率有关的屈曲行为，而“伪双稳态”现象就是其中之一。该现象表现为被翻转的粘弹性壳，在移除外加载荷后，会保持翻转构型一段时间后再回弹。尽管很多学者从数值计算和实验等方面对此现象进行了研究，但并未揭示伪双稳态背后的机理。
液晶弹性体的形貌控制

2023-09-15

由于其迅速的热机械响应、大变形和高做功/体积比，液晶弹性体（Liquid Crystal Elastomers, LCEs）在人工肌肉、可变形驱动器和传感器以及触觉显示器等领域有很大的应用前景，而对其3D形状的控制是实现其功能的关键。关于控制LCEs 3D形状的普适性方法非常值得探索。
超弹性宽杆的后屈曲研究及其在吸能材料中的应用

2023-09-15

沿轴向加载下，超弹性宽杆可表现出丰富的屈曲行为。随着宽长比的增加，超弹性杆可表现出类似于欧拉杆屈曲的连续屈曲、应力跳变屈曲（snapping-through）以及应变跳变屈曲（snapping-back）。利用宽杆的应变跳变屈曲，我们提出了一种可重复使用的吸能材料。准静态加载及坠落实验证实了此类材料可以耗散冲击能量以及减弱冲击力，并具有可重复使用、可自我恢复以及其性能与加载速率无关的优势。

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