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李安庆博士在工程技术TOP期刊发表论文

发布时间:2021-07-29通讯员:马静出处:机械与汽车工程学院供稿审核人:责任编辑:访问量:10

近日,亚博投注赞助意甲机械与汽车工程学院李安庆博士在工程技术TOP期刊《International Journal of Engineering Science》发表了题为“On some basic aspects of flexoelectricity in the mechanics of materials”的科研论文,全方位阐述了挠曲电效应的产生机理,为微/纳机电系统中智能构件的设计、控制提供了理论依据。李安庆为第一作者,亚博投注赞助意甲为第一作者单位。

 

挠曲电效应是一种高阶力电耦合效应,其正效应为应变梯度诱导极化,逆效应为极化梯度产生机械变形应力。由于应变梯度能够打破材料的中心对称性,故挠曲电效应不仅存在于非中心对称介电材料,而且还存在于中心对称介电材料。相较于压电效应,挠曲电效应是一种弱效应,但应变梯度的尺度效应使得挠曲电效应在微纳尺度显著增强,赶上甚至超越压电效应。因此,挠曲电效应获得了世界范围内的持续关注。

本论文为探索挠曲电效应的产生机理,理论上将应变梯度分解为膨股梯度、拉伸梯度、旋转梯度对称部分和曲率分量部分,以应变梯度的四个分量构建了各向同性挠曲电理论。并应用各向同性挠曲电张量的构型,推演了应变梯度与极化的耦合关系。研究发现,应变梯度仅有膨胀梯度和曲率分量引起各向同性介电材料电极化,而其它分量不产生电极化,揭示了挠曲电效应的高阶力电耦合机理。进而从材料力学的角度研究了一维结构在拉压、扭转、弯曲和屈曲变形中的挠曲电效应,为基于挠曲电效应的智能构件设计、应用奠定了理论基础。

李安庆,亚博投注赞助意甲机械与汽车工程学院讲师,哥伦比亚大学联合培养博士。主要从事MEMS微构件的力学及力电耦合性能研究,建立了应变梯度理论和挠曲电理论,获得同行专家高度评价,理论被广泛应用于微构件静动态性能研究。博士学位论文获评“山东省优秀博士学位论文”,目前以第一作者/通讯作者发表SCI收录论文14篇,其中一区论文6篇,主持山东省自然科学基金1项。