题 目：超轻高强复合材料结构力学
报告人：熊健 哈尔滨工业大学
时间：2026年5月7日星期四下午15:00
地点：365(VIP)英国上市延长校区力学所200学术报告厅
专家简介
熊健，哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所教授/博士生导师，全国重点实验室副主任，国家级青年人才。超轻与高强度一直是航空航天结构和固体力学领域发展的重大挑战。报告人致力于超轻高强复合材料结构力学理论研究：构建了超低密度复材夹芯结构力学理论模型、揭示了面芯脱粘失效机理并攻克了面芯性能瓶颈、实现了超低密度芯材强度突破。主持了国家重点研发计划和5项国自然基金，近五年第一/通讯发表JMPS等SCI论文63篇(JCR或中科院一区54篇)。爱思唯尔中国高被引学者，获国内外48位院士正面评价，被写入30本英文书和1本中文教材。国内外作大会和分会邀请报告52次，Journal of Composite Materials, Journal of Sandwich Structures and Materials和 Journal of Reinforced Plastics and Composites等3本SCI期刊副主编和TAML编委。第1授权国家发明专利22项，用于设计航天装备结构，成功应用火星车定向天线和卫星遮光罩，性能被航天单位评价国际领先，获黑龙江省技术发明一等奖(排1)，国防发明一等奖和省自然一等奖(均排3)。获强国青年科学家、德国洪堡和教育部青年长江。
摘要信息
复合材料夹芯结构作为一种先进的轻量化结构，在低密度下如何提升其高强度一直是研究领域的难题。自 2006 年以来，扎根哈工大航天学院复合材料与结构研究所和特种环境复合材料技术全国重点实验室，聚焦航空航天复合材料结构的力学问题，长期从事超轻高强复合材料结构设计理论及力学性能研究。针对复合材料夹芯结构的两大关键点—芯材和面芯，构建了力学性能理论模型、攻克了面芯粘接性能瓶颈和实现了超轻芯材强度突破等关键科学问题和技术难点。报告主要包括如下三部分：
1.构建了力学性能理论模型：构建了新型碳纤维复合材料夹芯结构的力学性能理论预报模型，提出了三维失效机制图谱，定量解析了芯子单胞拓扑构型与宏观静动态力学性能之间的映射关系，为芯材高性能设计提供关键理论支撑。
2.攻克了面芯粘接性能瓶颈：建立了复合材料夹芯结构面芯脱粘和芯间脱粘的力学模型，揭示了面芯粘接强度与粘接面积的定量关系，创制了碳纤维点阵/蜂窝夹芯结构"面-面"粘接方法优化传力路径，解决了面芯粘接性能瓶颈。
3.实现了超轻芯材强度突破：提出连续纤维增强芯材细/薄单元多级化和曲壁化设计方法，瞄准低密度超轻结构强度空白区，成功设计并创制低密度碳纤维复合材料点阵/褶皱夹芯结构，低密度区强度性能突破现有超轻结构的性能边界。
