題目：五模材料聲學斗篷的設計與實驗研究

報告人：劉曉寧副教授（北京理工大學宇航學院）

時間：2017年4月17日（周一）上午10:00

地點：A18-209會議室

主辦單位:航空航天交叉研究院、科協(xié)、航空宇航學院

報告人簡介：

劉曉寧，北京理工大學宇航學院副教授，2003年于北京理工大學獲得固體力學博士學位。主要研究領域包括復合材料動/靜態(tài)細觀力學、高階連續(xù)介質(zhì)理論、彈性波超材料設計與波動控制應用，主持國家自然科學基金青年和面上項目共3項，參與重大和重點項目3項。累計發(fā)表論文28篇（含JMPS，IJP，APL，Nature Comm. 等），SCI他引300余次。

報告簡介：

五模（Pentamode）材料是一類特殊的彈性介質(zhì)，其彈性張量的六個特征值中只有一個非零，因而只能承受一種應力狀態(tài)，可認為是一種廣義流體。傳統(tǒng)流體只能承受靜水壓力一種應力模式，因而是五模材料的特例。五模材料可由固體材料通過微結構設計實現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)其各向異性能夠?qū)崿F(xiàn)對流體聲波的有效控制。本文基于換聲學理論設計了一種可行的二維圓柱構型寬頻水聲隱身斗篷，并首次實現(xiàn)了制備和實驗驗證。所設計的斗篷結構由多層亞波長微結構胞元構成，其各向異性有效性質(zhì)沿徑向梯度變化，并在最外層與水的聲學性質(zhì)匹配。實驗測試表明隱身性能與理論預測吻合良好，聲波能夠在寬頻范圍內(nèi)繞過障礙物體，顯著降低散射截面。五模材料對聲波的控制是基于準靜態(tài)有效性質(zhì)，因而在理論上不受頻率帶寬限制。在實際應用中，適用帶寬主要受到兩方面因素限制，其一是微結構的尺寸必須滿足均勻化條件，其二是實際五模材料的微小剪切模量在某些頻點所造成的散射共振。