兴国必先强师,教师是立教之本,兴教之源。习近平总书记强调:“好老师要做到学为人师,行为世范”、“真正把为学,为事,为人统一起来,当好学生成长的领路人”。
欧美日逼视频教师们不忘初心,砥砺前行,投身土木工程各领域科技前沿,全面贯彻党的二十大和两会精神,不断提高自身科技创新“硬实力”。立德树人,修身治学,开拓创新,努力做到“为学,为事,为人”相统一,以蓬勃朝气和向上力量为中国式现代化建设和“双一流”人才培育助力。
从即日起,“耀熠土木——优秀师生风采展”系列推文将在欧美日逼视频官网和官方微信公众号全面上线,直面学院教师,聚焦立德树人、科学研究和社会服务,促进学院发展。本期让我们了解郝宁讲师。
个人简介
郝宁,河南新乡人,1994年12月出生,工学博士,讲师。2023年12月毕业于东南大学土木工程专业,2022-2023年于日本东京大学进行联合培养。2024年6月进入湘潭大学欧美日逼视频从事教学、科研工作。

科学研究
围绕甲虫鞘翅仿生新型结构,芯层填充低碳复合材料,3D打印智能建造,力热耦合性能,复合材料智能传感器等方向开展了系列研究工作。参与国家重点研发计划,国家自然科学基金面上项目。在《International Journal of Mechanical Sciences》、《Journal of Sandwich Structures & Materials》、《Science China Technological Sciences》等知名期刊发表SCI论文17篇,其中一作及通讯论文12篇。代表性研究工作如下:
一、不同材质格栅甲虫板的压缩性能
夹层板,特别是蜂窝板作为一种典型的轻质高强及缓冲结构,已经广泛应用于航空航天,交通运输,建筑结构等领域。为了开发一种方便制备的轻质高强仿生结构材料,提出了格栅甲虫板GBEP。研究树脂材料(易于一体化成型,材料均匀,质量稳定)3D打印GBEP的压缩性能,探明了GBEP的抗压强度已经与壁端柱甲虫板达到同一水平、耗能能力已经超过后者。其次,利用玄武岩纤维复合材料(轻质高强、耐高温、防紫外线、耐腐蚀)和PVC泡沫,制备了一体化格栅甲虫板GBEP,采用压缩试验和有限元方法,探明了GBEP质量比抗压强度和比耗能比格栅板提高了20%以上,揭示了PVC泡沫为纤维复合材料主体结构提供了约束力。

二、不同材质格栅甲虫板的弯曲性能
通过对尼龙材料(可精准印刷,细节精致,一体化成型)3D打印GBEP、格栅板和蜂窝板的三点弯曲力学性能的试验研究,发现GBEP和格栅板的弯曲强度分别比蜂窝板提高了31%和42%,耗能能力分别比蜂窝板提高了48%和75%。通过对面板采用长、短纤维对泡沫填充纤维复合材料GBEP破坏模式和三点弯曲性能的试验研究,发现面板采用长纤维的GBEP和格栅板发生芯层剪切破坏,而面板采用短纤维的GBEP和格栅板则发生面板拉伸破坏。

三、3D打印格栅甲虫板的剪切性能
前述研究表明格栅甲虫板是一种拥有优秀压弯性能的夹层板,鉴于实际工程中,结构处于多种载荷共同作用的复杂工况,因此,展开其剪切性能的研究,完善其静力学性能研究的系统性。研究发现与格栅板相比,GBEP单位质量的剪切强度和耗能能力分别比GP提高35%和37%,剪切模量提高了33%。GBEP蜂窝壁的屈曲变形出现更晚,且幅度更小。通过蜂窝壁的屈曲和破坏分析,从小柱和蜂窝壁协同作用等角度,探明了夹层板芯层变形和破坏机制。拓宽了甲虫前翅仿生应用的知识体系,为设计轻质夹层结构提供了有用的指导,为尽早推广甲虫板的应用奠定基础。

四、甲虫板的振动性能
为了推广甲虫板的工程应用,研究了泡沫填充纤维复合材料甲虫板的振动特性。通过有限元分析考察了长宽比、芯层高厚比、面板厚度和泡沫密度等结构参数对其固有频率和模态的影响程度和各参数的影响规律;并考察了控制夹层板总高度和控制单层高度时,边界条件和叠层层数对甲虫板前两阶固有频率和模态的影响。研究结果为夹层板的振动设计和工程应用提供了参考依据和建议,为研发具有防震抗震要求的夹层板提供有益的参考,丰富了甲虫板的力学性能研究,为推动甲虫板的工程应用奠定良好的基础。

五、新型秸秆填充仿生混凝土空心砌块的压缩和传热性能
为了开发经济、环保、轻质的建筑材料,设计了一种新型秸秆填充仿生混凝土空心砌块(BCHB)。通过压缩试验研究BCHB的抗压强度。同时,通过有限元分析研究其传热性能,得到以下结果:1)BCHB模型不易发生局部坍塌,主要表现为剪切破坏引起的薄裂纹,具有很强的抗裂性和抗坍塌性,从而具有优异的抗压性能。2)通过减小BCHB模型短边的厚度,可使其具有出色的压缩和隔热性能。证明了BCHB是一种轻质、全封闭的砖(块),具有较高的空心率,可以作为一种新型的非承重墙体材料,取代建筑中的传统砌块。

郝宁老师电子邮箱:NingHNA@163.com