题目：五模材料声学斗篷的设计与实验研究
报告人：刘晓宁副教授（北京理工大学宇航学院）
时间：2017年4月17日（周一）上午10:00
地点：A18-209会议室
主办单位:航空航天交叉研究院、科协、航空宇航学院、机械结构力学及控制国家重点实验室
报告人简介：
刘晓宁，北京理工大学宇航学院副教授，2003年于北京理工大学获得固体力学博士学位。主要研究领域包括复合材料动/静态细观力学、高阶连续介质理论、弹性波超材料设计与波动控制应用，主持国家自然科学基金青年和面上项目共3项，参与重大和重点项目3项。累计发表论文28篇（含JMPS，IJP，APL，Nature Comm. 等），SCI他引300余次。
报告简介：
五模（Pentamode）材料是一类特殊的弹性介质，其弹性张量的六个特征值中只有一个非零，因而只能承受一种应力状态，可认为是一种广义流体。传统流体只能承受静水压力一种应力模式，因而是五模材料的特例。五模材料可由固体材料通过微结构设计实现，通过调节其各向异性能够实现对流体声波的有效控制。本文基于换声学理论设计了一种可行的二维圆柱构型宽频水声隐身斗篷，并首次实现了制备和实验验证。所设计的斗篷结构由多层亚波长微结构胞元构成，其各向异性有效性质沿径向梯度变化，并在最外层与水的声学性质匹配。实验测试表明隐身性能与理论预测吻合良好，声波能够在宽频范围内绕过障碍物体，显著降低散射截面。五模材料对声波的控制是基于准静态有效性质，因而在理论上不受频率带宽限制。在实际应用中，适用带宽主要受到两方面因素限制，其一是微结构的尺寸必须满足均匀化条件，其二是实际五模材料的微小剪切模量在某些频点所造成的散射共振。