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复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室

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WINNING RESULTS

获奖成果

获奖项目名称：	挠曲电材料和结构的力电耦合理论及应用
获奖者姓名：	申胜平，梁旭
获奖类别及等级：	自然科学一等奖
获奖时间:	2019年
成果描述：	挠曲电效应是指电介质非均匀变形引起的极化，它可极大提升纳米电介质换能效率且有较好的温度稳定性。利用挠曲电效应有望突破压电器件力电耦合性能与温度稳定性难以兼顾的瓶颈。亟待解决的科学问题是：如何分析和表征挠曲电纳米材料和结构的力电耦合行为，揭示挠曲电效应、表/界面能及静电力对性能和换能效率的影响。该项目在国际上较早系统深入研究了挠曲电纳米材料与结构力电耦合行为的基本问题，为其性能表征、新器件设计提供了理论基础和新思路。主要科学发现如下：（1）建立了挠曲电纳米材料力电耦合理论：系统地提出了考虑挠曲电效应、表面应力及表面极化的电介质变分原理，建立了考虑挠曲电效应、静电力及表面能的力电耦合理论框架，克服了传统理论没有描述挠曲电效应和静电力的局限，推动了挠曲电效应的研究。（2）建立了挠曲电结构的振动及屈曲分析模型。（3）发展了悬臂梁式器件分析模型及挠曲电效应测试方法。