9月28日，国际权威期刊《材料科学进展》（Progress in Materials Science, IF 48.1）在线发表机械工程系夏热副教授关于力结构学的合作综述。

      论文题为“Mechanostructures: Rational mechanical design, fabrication, performance evaluation, and industrial application of advanced structures”（《力结构学：先进结构的力学设计、制造、性能评价和工程应用》）。全文包含5个章节，约4.6万字。合作单位为上海交通大学、中科院力学所、中科院金属所、挪威科技大学和新加坡南洋理工。上海交通大学吴文旺教授为第一作者，夏热为共同通讯作者。

       论文作者共同阐述“力结构学”新领域定义：通过材料结构一体化、结构功能一体化、制造评价一体化、监测维修一体化等，并充分结合声、光、热、力、电、磁、化学、人工智能等专业知识开展先进结构设计和优化，分别从设计的广义性（材料设计、结构设计、表界面设计、功能设计、工艺设计等力学设计）、工艺的可控性（高效率、高精度、高可靠性、高性能等工艺创新）、功能的综合性（承载隐身一体化、刚度阻尼匹配、承载抗冲击一体化、高刚度零膨胀一体化、传感驱动执行一体化等多功能一体化）和应用的广泛性（航空航天、生物医疗、交通运输、船舶海洋、国防装备等行业）角度开展创新，实现从现有“试错型被动式设计制造及应用模式”的被动创新过渡到“需求牵引性能驱动目标导向主动式结构设计制造表征及应用”的主动模式。

       “力结构学”倡导结构设计、制造工艺、性能评价和极端服役环境的协同一体化，主要通过结构创新设计实现预定的宏观结构、器件和装备的力学行为和响应规律，基于目标力学响应特征和变形、失效模式等来引导新型结构的设计和应用。基于“力结构学”的设计-功能-制造-应用一体化思想，可以对装备的关键结构进行协同优化，发挥基础理论和设计指导重要作用。如图1所示，“力结构学“可以在航空航天、交通能源、深海科技、国防装备等领域发挥重要应用价值。最后，作者以“点阵超结构”为例对“力结构学”的特色进行了展示，提出“力结构学”尚在襁褓之中，更高效、灵活地实现先进材料和结构的主动赋能和应用，势必需要更多的跨领域研究者共同开发。

图1力结构学的范畴和典型工程应用前景

       同年4月，夏热副教授在力学权威期刊《力学进展》合作发表了题为“轻质点阵超结构设计及多功能力学性能调控方法“的研究综述。论文从多晶体多尺度微结构特征出发，分类介绍不同类型点阵结构的新构型、新胞元设计方法。在多晶微结构启发的点阵结构设计基础上，进一步开展新型轻质多功能点阵超结构的多功能力学性能调控、点阵结构变形规律和失效机理分析，总结出轻质多功能点阵超结构的强度、刚度、冲击吸能、疲劳性能和断裂韧性等典型力学性能调控策略，为轻质多功能点阵结构的工程应用提供理论指导和技术支持（图2）。

图2 晶体多尺度微结构特征启发的点阵结构设计、力学性能调控及物理机理

相关研究得到了国家自然科学基金委支持。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642522001025

https://mp.weixin.qq.com/s/u0lvNRdy0hAfB7NoLquuJg