同济大学
导师风采
焦伟健
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个人信息

Personal Information

  • 研究员
  • 导师类别:硕士,博士生导师
  • 性别: 男
  • 学历:博士研究生
  • 学位:博士

联系方式

Contact Information

  • 所属院系:航空航天与力学学院
  • 所属专业: 力学  、 机械
  • 邮箱 : wjiao@tongji.edu.cn
  • 工作电话 : -

个人简介

Personal Profile

       焦伟健,同济大学航空航天与力学学院特聘研究员,硕/博士生导师,2020年博士毕业于美国明尼苏达大学双城分校土木工程专业(导师:Stefano Gonella),2021-2023在美国宾夕法尼亚大学机械工程与应用力学系从事博士后研究(导师:Jordan R. Raney),2023年9月入职同济大学航天航空与力学学院,任特聘研究员,入选上海市领军(海外)青年人才项目。长期从事力学超材料、声子晶体、非线性波动等领域的前沿研究,已发表SCI论文12篇,其中以第一作者或通讯作者在《Nature Communications》(1篇)、《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》(1篇)、《Physical Review B》(2篇)、《Physical Review Applied》(1篇)、《Physical Review E》(2篇)、《Proceedings of the Royal Society A》(1篇)等国际权威期刊发表论文9篇。此外,申请人在18th US NCTAM、 ASME-IMECE、SES等国际学术会议上做过多次学术报告,相关研究工作获得科研同行的高度评价与认可,并担任《Physics Review Applied》、《Physics Review E》、《Applied Physics Letters》、《International Journal of Solids and Structures》、《Mechanical Systems and Signal Processing》、《Extreme Mechanics Letters》、《Wave Motion》等10余本SCI期刊的审稿工作。


  • 研究方向Research Directions
固体力学,非线性波动,力学/机械/声学超材料,声子晶体
2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行整体布局设计。 整体布局设计。
报考意向
招生信息
航空航天与力学学院
硕士研究生
  • 序号
  • 专业
  • 招生人数
  • 年份
博士研究生
  • 序号
  • 专业
  • 招生人数
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报考类型:
博士
硕士
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备注:
科研项目

1.上海市领军(海外)青年人才项目,2023,主持

2.美国国家自然科学基金项目(NSF), CMMI-2041410, Programming Non-Linear Waves in Compliant Mechanics Metamaterials, 2021.6-2024.5, 270万,参与

3.美国国防高级研究计划局(DARPA), W911NF2010278, Distributed Intelligence in Kirigami-inspired Flexible Architectures, 2020.8-2022.7, 316万,参与

4.美国国家自然科学基金项目(NSF), CMMI-1452488, Adaptive Acoustic Metamaterials with Switchable Functionalities: A Design Platform Enabled by Nonlinearity, 2015.2-2021.1, 316万,参与


代表性研究成果

(1) 二维可重构超材料中由孤立波碰撞而产生的相变及其远程操控


       建立了适用于二维可重构超材料的离散物理模型,为深入理解高维多稳态超材料中非线性波的传播机制提供了理论基础和实验观测方案;原创性探究了二维可重构超材料中不同种类非线性波之间的相互作用和转换,即由孤立波碰撞而产生的相变和过渡波,并实现了可重构力学超材料的远程操控,推动了力学超材料的结构功能一体化研究。

本人贡献:申请人以唯一第一作者身份在国际权威期刊《Nature Communications》(2024, 15(1): 333)发表高水平论文1篇。

(2) 非线性周期结构中的频散修正与波动调控研究


       基于多尺度分析建立了适用于边界激励条件的弱非线性波动理论框架,揭示了非线性周期结构中独特的波数空间能带截断现象,并将该现象拓展到含局部振子的周期结构,阐明了波数修正的产生机制及其波幅依赖性,展示了非线性波动效应在周期结构波动控制中的应用,包括带隙调控和二次谐波调控,为实现可调声子晶体/弹性波超材料提供了新的思路。

本人贡献:申请人以第一作者或通讯作者身份在《Physical Review E》(2019, 99: 042206)、《Proceedings of the Royal Society A》(2021, 477(2251):0210052)期刊上发表高水平论文2篇。

(3) 力学超材料中弱非线性谐波的传播机制与控制研究


       

       基于摄动理论,以弱非线性谐波为研究对象,阐明了力学超材料中二次谐波的生成与传播机制,并开发其在局域共振超材料中的能量收集,展示了非线性波动在储能领域的应用前景。此外,利用磁弹耦合效应实现了非线性磁弹性超材料,实验表征了弱非线性谐波的二维空间传播特性,为实现可调空间波场提供了研究基础和实验方案,推动了高维力学超材料非线性波动的空间传播特性研究。



本人贡献:申请人以第一作者或通讯作者身份在《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》(2018, 111: 1-17)、《Physical Review Applied》(2018, 10: 024006)、《Physical Review B》(2020, 102(5): 054304)、《Physical Review E》(2021, 103(1): 012213)期刊上发表高水平论文4篇。


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