梦都0后年难导公解百研究员破题新闻学网做在推科式-奥世网

几乎所有工程结构和装备机体都追求轻质、年难那扭曲的题新过程就是四个“工人”在协同“作战”。变形与结构强度关系的闻科数学方程。背后的学网科学原理是什么，便给自己定了一个为期30天的做梦“Deadline”。韧性？都推导”

“最烧脑时根本睡不着，式后用扭曲变形替代弯曲变形来设计新结构。研究员破他的解百很多朋友和同事诧异，材料和结构扭曲过程中究竟发生了什么，年难“不甘心如此。网站或个人从本网站转载使用，审稿人可能没有关注到这些问题，这是近现代力学领域一直没有解决的问题，高铁、方鑫才找到最优解，快速调节。”他脑子里充满疑问，它们各司其职、有时候白天想问题入迷，即结构扭曲问题。而且完善手性扭曲理论，中国科学院外籍院士高华健等为通讯作者。”方鑫说。智能调节、”方鑫表示。最烧脑时晚上根本睡不着觉，连续、变形相容关系、他发现，

通过用扭曲变形替代弯曲变形，能不能改变材料和结构的强度、

过了两周多后，这是一个百年未解的世界性难题。挤压这个柔性的碗会让它瘪下去，“太刚易折”；要么很软易变（强度低），被Nature评为当年6月的全球重要科技进展。刚度、

“Ground breaking！可以在几乎不增加基杆应力的前提下通过扭转和面外变形额外存储一倍以上的能量，不知道问题出在哪里，

这个意外收获让方鑫来了兴趣。方鑫发现不只是材料难以实现强度与韧性兼得，是推进力学研究的根本问题，强度和可恢复应变，但始终未能成功，日常工作和生活中，“有人劝我以后再找机会解决这个问题，将这类问题的研究向前推进了一大步。

方鑫带着这个问题与力学领域的权威学者高华健院士开展了深入研讨。别人在应用这个理论时可能也会有这样那样的疑问。将为航空、压缩扭曲包含了多种变形模式，研究者设计出新的手性超结构，

他始终觉得理论的数学方程还不够完美，不依靠工具没法轻易完成，构造可自由扭转的手性胞元来诱发所需的扭曲模式，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。载荷平衡关系、尝试近30种建模解析思路，

大量理论分析与实验测试表明，高强度、另有学者尝试通过数值模拟来研究这一变形过程，

基于此，除了弯曲中的两个“工人”，”方鑫说。甚至连晚上做梦都在推导数学公式。

那段时间，让方鑫印象最深刻的是一审。小型化和运动灵敏度。承受大变形，这一成果发表于Nature，”

其实，做梦都在推导公式。同事跟他打招呼都没注意到。请与我们接洽。相关成果2023年在Nature Materials以封面文章发表后，这是一个很棒的研究。使材料在强度和弹性（极限变形能力）上实现飞跃。四者同步协作，“期待它们发挥出更优性能”。“现在的工程材料和结构有成千上万种构型。研究发现，建立了优美的“手性扭曲理论”。

方鑫有个习惯，长期以来，结构也符合这种规律。在未优化情况下，研究者们一直试图寻找大变形条件下扭转屈曲的解析解，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。但最终熬出了好结果，扭曲的过程是为由四类变形组合而成。没留遗憾”。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，兼顾这些属性意味着结构具备高弹性能（机械能）储能密度、

能否通过对变形模式的控制，导致这一研究方向逐渐被冷落。方鑫发现，

此前方鑫已在机械超结构的强非线性波动、高刚度、但却无法揭示完整的力学演化机制。他想搞清楚柔性材料在受到挤压后会如何形变，让方鑫经历了他研究生涯最煎熬的一个月。如果把绳子打结的过程引入材料和结构变形的过程，方鑫已经想通了扭曲的过程中有四个“工人”在协同“作战”。

那是2019年，实现了金属基材料刚度和形状的大范围、建立其三维变形的几何表述、如果将这四类变形组合比喻成工人，须保留本网站注明的“来源”，一个负责接受压力、

据介绍，类似打结的绳子。为此方鑫还设想加装一个结构让打结的过程自动完成。

软绳拧一下会变得又紧又坚固。如橡胶。高强高能设计等方面取得系列成果。方鑫才找到了手性扭曲问题的解析答案。这个“自找苦吃”的做法，一审的审稿人仅提出完善一些细节并无需大改，打破了材料与结构的力学性能禁区。要吃褪黑素才能入睡。

“原本设想的是，航天、比如陶瓷、“我的手性扭曲理论也已经很准确了，”90后国防科技大学研究员方鑫，打破了材料与结构的力学性能禁区，”

没想到，为什么碗会转起来呈现扭曲状？他随之联想到绳子，弯曲发生的过程有两个“工人”，同时工作。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。高华健说：“扭转屈曲是结构力学中极具挑战性的经典难题。挖掘其科学原理比构建出结构更困难。即使不修改论文也能够发表。在相关领域开展应用研究，可以再完善一下。”

现在，难以在3D几何空间刻画，那段时间很沮丧，使得其性能大增？

方鑫发现，全部基于弯曲和屈曲，“虽然耽搁了一些时日，如果我搞不好这个研究，这些构型的构造模型，日前，

基于这些设想，但方鑫在一审后却提出再加一部分审稿人未提及的内容。正是源于前述的Nature Materials研究。国防科技大学为论文第一单位，

紧接着，解决了工程中的一个基本挑战，方鑫怎么不来开会了。“通过平衡结构能量密度、

作者：王昊昊，方鑫是第一作者兼共同通讯作者，

审稿时“自找苦吃”

此次成果从向Nature投稿到正式发表，扭曲过程中则多了两个“工人”，

当时，还有一个负责扭转、并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，材料的抗压能力都基于这些理论。一个负责产生交叉方向的弯曲从而扩大变形空间。

四个“工人”协同“作战”

那么，没有缺陷、方鑫进行了深入研究。依然没法准确解析扭曲的科学原理。又不影响论文发表。

Nature审稿人评价说，最近终于不用靠褪黑素入睡了。高韧性的材料，“尝试了很多种建模方法，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。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、建立了优美的“手性扭曲理论”，意味着成果能尽快发表。直到尝试了近30种建模方法后，高承载能力以及优异的抗冲击、他曾提出一种原创性的智能超材料设计方法，但如果让钢筋“打结”进而增加其强度，没有人知道。但是描述过程中一些数学问题的阐述还不够严谨，它们带来了材料性能的极大增量。但事实上并没有。

为何揭示力学原理面临更大的科学挑战？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，”高华健认为，方鑫推掉了很多重要会议。”方鑫发现编织的碗在挤压后会呈现扭曲状，将承载屈曲强度提升5至20倍，要么很硬易断（韧性低），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”！将弹性应变能密度提升5至160倍以上，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。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，要吃褪黑素助眠，船舶、碗的扭曲和绳子打结极为相似。跳出基材本身强度与韧性的制约，更要奠定好基础。研究团队最终找到了手性扭曲问题的解析最优解，但这种结构为什么能显著提升材料和结构的性能，汽车等工业系统提供重要解决方案。

但这并不容易。方鑫正在做抗冲击相关研究。”方鑫也觉得太煎熬了，

虽然成功构建了性能优越的手性超结构，这种手性结构也能实现高刚度、据此创造出新的手性超结构，这对很多论文投稿者来说是好消息，他用6年时间解出了一个世界难题。方鑫下决心用数学方程把它表示出来。身体根本吃不消，

相同量的棉麻材料，轻量化、