機電耦合超材料
關注創建者：放學你等著 創建時間：2019-02-18
機電耦合超材料的視頻教程
基于一階剪切變形(FOSD)的板殼有限元分析
將多種功能材料層合形成主被動智能結構，提供了一種減振降噪的新解決方案，如壓電材料、碳纖維復合材料、碳納米管增強梯度（FG-CNT）材料等。推導了一階剪切變形假設下的非線性應變位移關系，采用Hamilton原理構建了基于一階剪切變形假的壓點板殼結構機電耦合幾何全非線性有限元模型，并推導了全拉格朗日非線性求解算法。
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ASNYS WORKBENCH基于UP耦合算法和非線性自適應網格的齒輪鍛造擠壓仿真
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FENSAP-ICE高級應用：飛機熱氣防冰仿真與工程實踐全流程大師班
聚焦熱氣防冰系統熱-流耦合仿真、結冰風險量化評估等高階技術，內容遠超常規入門課，直擊適航認證與復雜場景仿真實戰痛點。 2 真項目復刻：課程案例接近真實工程，提供工業級網格模型與參數庫，拒絕“紙上談兵”。 3 雙課聯動增益：與《 FENSAP-ICE進階課程 》無縫銜接！組合購買享更多優惠，從軟件操作到多物理場耦合，防除冰知識一網打盡！
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機電耦合超材料的實例教程
文章中，崔華晨（論文第一作者）所在的鄭小雨（論文通訊作者）團隊首次將機械超材料賦予智能化，將其所有力學特性傳遞到電壓輸出，拓展出新的機電耦合超材料。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41563-018-0268-1
通訊作者鄭小雨教授，美國弗吉尼亞理工大學先進制造和超材料研究中心主任，主要從事開發運用光學基礎和力學原理得到的高精度增材制造技術、材料制備、超材料的設計開發、微納米力學及多功能結構功能一體化設計研究，曾獲得了榮獲美國空軍基礎科學部年輕教授獎和海軍研究部頒發的年輕教授獎等多項獎。
團隊開發出一種3D打印壓電材料的新方法。這些壓電材料經過專門設計，可將任意方向上的運動、沖擊與壓力轉化為電能。什么是壓電效應？下面這幅圖，也許可以給我們一個直觀的印象：在外力作用下，物體產生形變時，電壓產生了。
可是，壓電材料只存在于少數定義好的形狀中，并且由易碎的晶體或者陶瓷制成，此類材料需要凈室才能制造。昂貴的工藝以及材料固有的脆性，限制了材料的潛能。為了解決上述問題，該團隊開發出一種3D打印壓電材料的新方法。這些壓電材料經過專門設計，可將任意方向上的運動、沖擊與壓力轉化為電能。
論文主要作者：左起Ryan Hensleigh, Xiaoyu (Rayne) Zheng鄭小雨（通訊作者），Huachen Cui崔華晨 （第一作者），Desheng Yao姚德勝
鄭小雨團隊開發出的模型，可用于操控并設計任意的壓電常數，通過一系列可3D打印的拓撲結構生成一種材料，這種材料可以響應任意方向輸入的力與振動，產生電荷運動。傳統壓電材料中的電荷運動是由其內在的晶體規定的。
展開 2016年，加入弗吉尼亞理工學院的鄭小雨又將超材料擴展到大面積，多尺度領域，開發出了大面積增材制造的多層級尺度金屬超材料，將尺度范圍擴大到七個數量級，同時涵蓋百萬個微納米絎架單元，其結果發表于 2016 年的 Nature Materials 當中。Zheng, X, et al., Multi-scale metallic metamaterials, Nature Materials, 18 July 2016
鄭小雨教授的團隊，在這篇文章中，首次將機械超材料賦予智能化，將其所有力學特性傳遞到電壓輸出，拓展出新的機電耦合超材料。
佐治亞理工機械學院教授 H. Jerry Qi 評論道：
“The authors wisely combined piezo-active nanocomposites, additive manufacturing, and metamaterials and achieved a new class of sensitive and controllable light-weight smart materials.
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體積全息光柵是通過在感光材料中記錄全息圖案制造而成的。首先，感光材料（即聚合物或玻璃）暴露于由兩個相干激光束產生的干涉圖案中，這就形成了基板材料中折射率的三維調制。
當光以原始記錄的入射角之一照射光柵時，它會再現流程中使用的第二個記錄光束。
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10/14 | Ansys高校系列專題：仿真進課堂－創新在科研——Ansys射頻電磁專場
講師簡介：
曹根林 | Ansys 主任應用工程師
主題簡介：為推動高校電磁仿真教學、提升學生科研創新能力，本次報告聚焦“仿真在課堂，創新在科研”主題，重點介紹Ansys HFSS軟件新功能與教育應用全景，分享其在高校教學及某超材料陣列項目中的實踐案例
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o Adams/Flex：柔性體分析模塊，結合有限元法模擬部件彈性變形，適配精密機械、航空結構的振動與應力分析。
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3.
基于CFD的復雜超高層建筑雙向流固耦合研究[D]. 重慶大學,2012. DOI:10.7666/d.y2152722.
[5] 趙彬,林波榮,李先庭,等. 建筑群風環境的數值模擬仿真優化設計[J]. 城市規劃匯刊,2002(2):57-58,61. DOI:10.3969/j.issn.1000-3363.2002.02.015.
[6] Kareem, Ahsan.
同期，將舉辦第3屆越南國際五金工具及機電產品博覽會、第二屆越南國際勞保用品及職業防護裝備展覽會等展會活動，總展面積將達4萬平方米，涵蓋從先進制造裝備、工業配套零部件、智慧能源與電力、工業清潔環保、制造業基礎材料、工業電子信息技術、科技創新產品，延伸至制造業工業數智技術應用、工業中間品、工業原材料及耗材、物流倉儲技術等工業智能集成解決方案的完整供應鏈生態鏈，聯袂打造超一流的工業供應鏈創新品牌展會活動。
當面對非鐵磁性、形狀復雜或極薄的容器（如塑料瓶、玻璃安瓿瓶）時，超聲波技術可能會遇到耦合或波長限制的難題，此時，Wabtec提供的Magna-Mike 8600霍爾效應測厚儀成為黃金標準，該技術利用磁場感應原理，將一個小鋼球（磁性目標）放入容器內壁，探頭置于外壁，探頭內的霍爾傳感器通過檢測磁場強度的變化，精確計算出探頭與鋼球之間的距離，從而得出壁厚，這種方法完全不受材料聲學特性或表面曲率的影響，測量結果精準且重復性極高
授課時間：：2026/5/28（四）-5/29（五）（各城市并行開課）
課程時數：2天/城市
授課地點：深圳市光明區鳳凰街道尚智科技園1棟B座1503
課程講師：訊技光電工程師隊
課程費用：3600RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
Course Introduction
光柵是現代光學系統中最為常用的一種衍射光學元件
該客戶批量生產的一款發動機連桿，材料為45鋼，采用模鍛成形，鍛造溫度控制在 1200℃ 左右，模鍛結束后執行 850℃ 加熱后水淬的熱處理制度。
在某些條件下，入射光與表面等離子體在金屬-電介質界面處耦合，形成自維持，其傳播的電磁波被稱為表面等離子體激元（SPP）。
這些SPP的屬性源于底層金屬納米粒子的結構。SPP在比入射光更短的波長下顯示出可調特性。表面等離子體光子學超材料的示例包括：周期性排列的金納米粒子（納米立方體）以及銀和金納米殼層。
但2026年的真實項目需求，往往是多技術耦合——比如“預處理+超濾+反滲透+蒸發結晶”的完整鏈條，再比如將污水處理廠改造為能源工廠（熱能回收+光伏+沼氣發電）。展館里那些不再孤立展示單臺設備、而是打包展出“工藝包”的展商，才是真正讀懂市場的玩家。
第三個分水嶺：本土競爭向全球博弈演進。
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