广义复合超材料多维度设计—静动态测试—跨尺度仿真—多功能应用方面的研究

（1）聚合物及其纤维增强复合材料的热力学本构相关研究

针对碳纤维、玻璃纤维及玄武岩纤维等聚合物基复合材料，考虑起始非线性、裂纹扩展、损伤演化、应变率强化及冲击绝热等真实行为，建立了适用于低-高应变率范围的完整本构模型，开发了热-力耦合本构子程序；此外，还研究了超高分子量聚乙烯、环氧树脂、聚乳酸及聚氨酯等聚合物材料的本构模型；相关研究被美国工程院院士J.N. Reddy、俄罗斯科学院通讯院士E.V. Lomakin被美国工程院院士J.N. Reddy、俄罗斯科学院通讯院士E.V. Lomakin、巴基斯坦工程院院士Y. Nawab、日本工程院院士倪庆清、英国皇家工程院首席科学家N. Petrinic、材料结构领域知名科学家A. Rack、大连理工大学副校长王博、河北工业大学副校长胡宁等国内外知名学者引用，施引期刊包括Compos. Part B-Eng.和Int. J. Mech. Sci.等。

（2）复合材料或结构的静动态缓冲吸能及抗冲击相关研究

针对纤维复合材料圆管、层合板、负泊松比结构及泡沫铝填充结构等进行了系统研究，揭示了复合材料结构在静动态冲击下的变形、失效、承载及耗能等力学机理；此外，还在砖瓦仿生结构的冲击韧性、陶瓷复合板的抗弹冲击性能、弹药缓释结构的冲击过载及充液结构的抗射流侵彻等方面开展了研究；被新加坡工程院院士L.K. Lam、中国科学院院士申长雨、中国科学院院士方岱宁、中国工程院院士欧进萍、美国医学与生物工程院院士顾忠泽、中国工程院2025年院士增选有效候选人倪一清、国际冲击动工程学会主席卢国兴、巴西军事工程学院世界顶尖弹道装甲科学家S.N. Monteiro、北京理工大学副校长李营、太原理工大学副校长王志华等知名学者引用，施引期刊包括Appl. Energy和Chem. Eng. J.等。

（3）新现象负泊松比力学超材料一体化设计与分析相关研究

研究了泡沫铝填充复合材料拉胀结构的应力波吸收现象、组合拉胀超材料的力学性能混杂现象及空间拉胀超材料的压-扭现象，先后设计了具有多向拉胀性质的新型超材料、具有多应力平台的拉胀超材料及具有多级变形能力的拉胀超材料，建立了相关的等效弹塑性力学解析模型；被英国皇家工程院院士Y. Vardaxoglou、澳大利亚技术科学与工程院院士谢亿民、加拿大皇家学会院士A. Mohanty和M. Misra、意大利都灵科学院院士E. Carrera、美国医学与生物工程院院士东南大学顾忠泽、中国工程院院士卢秉恒、中国工程院院士周济、欧洲科学与艺术学院院士庄茁、南非科学院院士孙博华、拉胀材料鼻祖及负泊松比材料国际顶尖科学家K.E. Evans、ETH副校长M. Bambach、华中科技大学副校长高亮、西安交通大学副校长洪军、河北工业大学副校长胡宁、北京建筑大学副校长李爱群、防护结构国际知名科学家Alex Remennikov、超材料领域知名科学家F. Scarpa等知名学者引用，施引期刊包括Nat. Commun.和Adv. Mater.等。