近日,由国际光学工程学会(SPIE)主办的2026 SPIE智能结构与无损检测国际会议(SPIE Smart Structures + NDE 2026)在加拿大温哥华召开。上海交通大学浦江国际学院2024级博士生周帅的科研论文“Anisotropic Characteristics of Zero-Group-Velocity Guided Waves in Carbon Fiber Composite Plates”(碳纤维复合材料板中零群速导波的各向异性特征)在会上荣获最佳学生论文奖第一名。学院申岩峰副教授为论文的通讯作者。
周帅在SPIE智能结构与无损检测会议上做学术报告
碳纤维复合材料因其卓越的力学性能,已成为现代航空航天等高端装备的关键材料。然而,在复杂服役环境下,材料内部易产生基体开裂、分层等隐蔽损伤,这些损伤往往难以从表面察觉,为结构安全埋下严重隐患。传统的超声导波技术作为一种成熟的大范围快速检测手段,在工程中已得到广泛应用。然而,当应用于复合材料时,材料自身的高阻尼与各向异性特性会给导波传播带来复杂的衰减与散射现象,使损伤探测难度更大。因此,如何提升导波敏感性,在复合材料中监测到更微小的初期损伤是行业研究的前沿问题。面向这一目标,课题组深入研究了“零群速度导波模态”在碳纤维复合材料板中的各向异性传播特性。该模态能在特定频率下激发“能量聚集”效应,将声学能量聚集在激发源附近,形成强烈的局部共振,从而大幅增强声波与微小损伤之间的相互作用。研究团队结合半解析有限元法与三维仿真,精准捕捉了零群速度模态频率随波传播方向的变化规律,并揭示了由各向异性诱发的宽频带共振现象。结果表明,该研究成功厘清了零群速度频率在复合材料中的指向性依赖关系,为发展更高灵敏度的微损伤检测与结构健康监测技术提供了创新路径。
周帅在SPIE智能结构与无损检测会议上领奖
周帅与申岩峰教授在SPIE智能结构与无损检测会议上
作者介绍
周帅
浦江国际学院2024级博士生,研究方向为超声导波复合材料结构健康监测,相关成果以第一作者在ASME、SPIE等领域内旗舰国际学术会议上发表。
导师简介
申岩峰
浦江国际学院党委副书记兼科研副院长,长聘副教授、博导,上海市青年科技启明星、结构健康监测领域阿肯巴赫奖章(Achenbach Medal)得主。主要从事结构健康监测与无损检测理论方法及应用研究。主持多项国家级、省部级科研项目。在领域权威期刊发表论文40余篇、国际会议论文80余篇。担任领域权威期刊Structural Health Monitoring — An International Journal副主编、Journal of Nondestructive Evaluation副主编、ASME Journal of Nondestructive Evaluation, Diagnostics and Prognostics of Engineering Systems副主编、Ultrasonics编委。曾获ASME国际会议最佳论文奖、ASME Journal of NDE期刊论文奖等。荣获上海市青年五四奖章、上海市教卫工作党委系统优秀党务工作者等荣誉。指导学生多人次获得国际学术会议论文奖项。