仿楓樹種子單槳葉旋翼

主講人 : 盧天健 教授

從母樹脫離后，僅有一個葉片的楓樹種子可自動旋轉(zhuǎn)并以恒定的速度落向地面。楓樹進化出的這種自旋下落本領，延長了其種子在空中停留的時間，可隨風飄得更遠，為楓樹種群的擴張帶來優(yōu)勢。

報告人及其團隊研究表明，楓樹種子穩(wěn)定自旋時具有內(nèi)稟平衡性，受到側(cè)風干擾時還可隨機改變旋轉(zhuǎn)方向，進而產(chǎn)生更為明顯的橫向擴散；進一步的形態(tài)學和力學分析表明，楓樹種子具有獨特的不對稱質(zhì)量分布，且可由慣量橢球表示。模仿楓樹種子的慣量橢球特性，我們設計并制造的單槳葉旋翼擁有與楓樹種子完全一致的運動學表現(xiàn)，包括穩(wěn)定自旋時的內(nèi)稟平衡性和受到側(cè)風干擾時的隨機改變旋轉(zhuǎn)方向，從而闡明單槳葉旋翼穩(wěn)定自旋下落的關鍵在于其不對稱質(zhì)量分布，而不是葉片外形、空氣動力學優(yōu)化等其它因素。我們提出的仿生單槳葉旋翼設計方案具有可行性和普遍性，能夠拓展為可重復驗證的理論，為國防、空中投放等工程應用提供參考。

主講人簡介：

盧天健，南京航空航天大學教授，航空航天結構力學與控制全國重點實驗室學科帶頭人，多功能輕量化材料和結構工信部重點實驗室創(chuàng)始主任，哈佛大學博士，享受政府特殊津貼：曾任劍橋大學材料工程講席教授、西安交通大學副校長、中國力學學會副理事長、教育部科技委數(shù)理學部副主任、《力學學報（英文版）》主編等職，現(xiàn)任國際理論與應用力學聯(lián)盟理事、中國力學學會常務理事、《應用數(shù)學和力學》主編。

1996年，盧天健到劍橋大學任教后即開展超輕多孔材料和結構研究，是該領域國際著名學者和最早研究者之一，2005年回國工作后旋即成為我國力學界的第一個“973項目”首席科學家及第一個“111引智計劃”項目負責人。獲國家自然科學二等獎1項和省部級科學技術一等獎2項（均排名第一），獲中國青年科學家獎、中國青年科技獎、徐芝綸力學獎、航空航天杰出學者創(chuàng)新獎，入選愛斯維爾“中國高被引學者”及斯坦福大學發(fā)布的全球前2%頂尖科學家榜單，獲選美國醫(yī)學與生物工程院會士。

出版中英文專著12部，在Nature Mater，Nature Comm，Adv Mater及JMPS等著名SCI期刊發(fā)表400余篇論文，其中26篇Mat Sci Eng Reports、Small等期刊封面論文，多篇獲選“中國科協(xié)優(yōu)秀科技論文”、“中國百篇最具影響國內(nèi)學術論文”、“中國百篇最具國際影響力論文”等獎項；SCI他引20000余次（28篇超百次，h因子72）；獲授權發(fā)明專利100余件。

盧天健教授治學嚴謹，為人師表，培養(yǎng)英國工程院院士1人、國家杰青2人，優(yōu)青及海優(yōu)各2人，被南航全校研究生評選為“我最喜愛的導師”榜單頭名。