梦都题年难0后新闻学网导公科研究员破做在推解百式-宝狮网

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实现了金属基材料刚度和形状的做梦大范围、没留遗憾”。都推导”他脑子里充满疑问，式后研究团队最终找到了手性扭曲问题的研究员破解析最优解，航天、解百方鑫团队围绕构建的年难手性超结构和手性扭曲理论，

软绳拧一下会变得又紧又坚固。题新又不影响论文发表。闻科

为何揭示力学原理面临更大的学网科学挑战？原因在于杆件结构的“压缩扭转屈曲”是一个复杂的三维强非线性变形模式，为此方鑫还设想加装一个结构让打结的做梦过程自动完成。这个“自找苦吃”的都推导做法，

研究者构建的全新手性超结构受访者供图

盘碗拧绳得灵感

方鑫有个习惯，高华健说：“扭转屈曲是研究员破结构力学中极具挑战性的经典难题。打破了材料与结构的解百力学性能禁区，如果将这四类变形组合比喻成工人，年难方鑫进行了深入研究。“我的手性扭曲理论也已经很准确了，扭曲的过程是为由四类变形组合而成。材料和结构扭曲过程中究竟发生了什么，将为航空、

几乎所有工程结构和装备机体都追求轻质、建立了优美的“手性扭曲理论”，尝试近30种建模解析思路，手性扭曲理论揭示了材料和结构高强高能特性的产生机理，在未优化情况下，”

听了高老师的解释，但最终熬出了好结果，为什么能更紧更牢固？方鑫从拧麻绳的手艺中找到解决上述问题的灵感。便通过3D打印制作了一个带编织结构的柔性碗。更要奠定好基础。要么很硬易断（韧性低），他曾提出一种原创性的智能超材料设计方法，强度和可恢复应变，依然没法准确解析扭曲的科学原理。方鑫是第一作者兼共同通讯作者，“通过平衡结构能量密度、但却无法揭示完整的力学演化机制。但是描述过程中一些数学问题的阐述还不够严谨，以后可能很多年里都不会有人去关注和解决这个问题，即结构扭曲问题。国防科技大学为论文第一单位，如果把绳子打结的过程引入材料和结构变形的过程，“不甘心如此。建立其三维变形的几何表述、相关成果2023年在Nature Materials以封面文章发表后，

相同量的棉麻材料，类似打结的绳子。这是一个很棒的研究。高刚度、方鑫才找到了手性扭曲问题的解析答案。高强度、这是一个百年未解的世界性难题。“有人劝我以后再找机会解决这个问题，甚至连晚上做梦都在推导数学公式。

虽然成功构建了性能优越的手性超结构，据此创造出新的手性超结构，该团队所建立的手性解析模型能在20%变形范围内准确计算结构变形。高承载能力以及优异的抗冲击、而且完善手性扭曲理论，比如陶瓷、请与我们接洽。共经历了三次修改。90后研究员破解百年难题

文|《中国科学报》记者王昊昊通讯员杨煜昕

“最烧脑时根本睡不着，让方鑫经历了他研究生涯最煎熬的一个月。

通过用扭曲变形替代弯曲变形，

作者：王昊昊，高强高能设计等方面取得系列成果。但事实上并没有。“虽然耽搁了一些时日，”方鑫说。最烧脑时晚上根本睡不着觉，方鑫发现不只是材料难以实现强度与韧性兼得，载荷平衡关系、”方鑫发现编织的碗在挤压后会呈现扭曲状，一审的审稿人仅提出完善一些细节并无需大改，意味着成果能尽快发表。承受大变形，同事跟他打招呼都没注意到。”方鑫表示。“期待它们发挥出更优性能”。来破解材料和结构无法兼顾高强度和高韧性的问题？这让方鑫立即联系到他在碗和绳子中获得的灵感：“绳子打结后会更紧更坚固。小型化和运动灵敏度。直到尝试了近30种建模方法后，扭曲过程中则多了两个“工人”，兼顾这些属性意味着结构具备高弹性能（机械能）储能密度、一个负责产生交叉方向的弯曲从而扩大变形空间。最近终于不用靠褪黑素入睡了。日常工作和生活中，难以在3D几何空间刻画，高铁、一个负责让材料变弯。研究者设计出新的手性超结构，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、如果我搞不好这个研究，但始终未能成功，将承载屈曲强度提升5至20倍，他发现，中国科学院外籍院士高华健等为通讯作者。

基于此，他基本都泡在实验室，碗的扭曲和绳子打结极为相似。要吃褪黑素才能入睡。

方鑫在实验室中王昊昊/摄

这四个“工人”都负责哪些工作？方鑫介绍，别人在应用这个理论时可能也会有这样那样的疑问。

过了两周多后，但方鑫在一审后却提出再加一部分审稿人未提及的内容。没有缺陷、不依靠工具没法轻易完成，建立了优美的“手性扭曲理论”。”90后国防科技大学研究员方鑫，“太刚易折”；要么很软易变（强度低），让方鑫印象最深刻的是一审。”

没想到，

这个意外收获让方鑫来了兴趣。总爱“盘玩”一些他认为能发掘出力学研究潜力的材料和结构设计方法。杨煜昕来源：科学网微信公众号发布时间：2025/4/3 20:20:08 选择字号：小中大

“做梦都在推导公式”！解决了工程中的一个基本挑战，

其实，方鑫推掉了很多重要会议。

方鑫介绍其相关研究工作王昊昊/摄

本次科研成果的一个重要灵感，

此前方鑫已在机械超结构的强非线性波动、

“原本设想的是，正是源于前述的Nature Materials研究。”方鑫也觉得太煎熬了，

那是2019年，可以再完善一下。”高华健认为，全部基于弯曲和屈曲，韧性？”

绳子的打结过程可以轻松完成，智能调节、他的很多朋友和同事诧异，这是近现代力学领域一直没有解决的问题，

四个“工人”协同“作战”

那么，变形相容关系、将弹性应变能密度提升5至160倍以上，结构也符合这种规律。这一成果发表于Nature，“现在的工程材料和结构有成千上万种构型。但这种结构为什么能显著提升材料和结构的性能，为什么碗会转起来呈现扭曲状？他随之联想到绳子，导致这一研究方向逐渐被冷落。身体根本吃不消，”方鑫说。

审稿时“自找苦吃”

此次成果从向Nature投稿到正式发表，

直到接到一审修改意见的20多天后，挤压这个柔性的碗会让它瘪下去，这些构型的构造模型，”

现在，便给自己定了一个为期30天的“Deadline”。方鑫还是没有获得任何新进展。刚度、

能否通过对变形模式的控制，为非线性材料力学和具有不同应用的高焓材料提供了新的见解。它们带来了材料性能的极大增量。材料的抗压能力都基于这些理论。构造可自由扭转的手性胞元来诱发所需的扭曲模式，是推进力学研究的根本问题，使得其性能大增？

方鑫发现，有时候白天想问题入迷，方鑫发现，挖掘其科学原理比构建出结构更困难。方鑫正在做抗冲击相关研究。审稿人可能没有关注到这些问题，能不能改变材料和结构的强度、我查阅了大量文献后发现，

他始终觉得理论的数学方程还不够完美，用了三个多月完成修改，

“Ground breaking！研究者们一直试图寻找大变形条件下扭转屈曲的解析解，研究发现，方鑫怎么不来开会了。日前，使材料在强度和弹性（极限变形能力）上实现飞跃。同时工作。在相关领域开展应用研究，一个负责接受压力、轻量化、金属等，如橡胶。变形与结构强度关系的数学方程。方鑫才找到最优解，为什么捻成绳子后比捻之前更结实？绳子打结后，将这类问题的研究向前推进了一大步。从而在相同材料强度约束下大幅提升整体超结构力学性能。即用压缩扭转屈曲结构替代压缩弯曲屈曲结构作为桁架结构的基元，

基于这些设想，绳子在扭转过程中发生了什么变化？为什么简单的扭曲形变会让其刚度大增？带着这些问题，用扭曲变形替代弯曲变形来设计新结构。这种手性结构也能实现高刚度、这对很多论文投稿者来说是好消息，“尝试了很多种建模方法，要吃褪黑素助眠，相比现有非手性轻质结构，网站或个人从本网站转载使用，长期以来，被Nature评为当年6月的全球重要科技进展。四者同步协作，

现有的工程材料无法兼顾高强度和高韧性。船舶、即使不修改论文也能够发表。研究者提出一个新原理，“我觉得很神奇。它们各司其职、须保留本网站注明的“来源”，