校优秀博士论文

作者：张宁斌（导师：朱向阳）

论文题目：基于纤维增强气动软体驱动器的仿生灵巧手设计及其在假肢中的应用

论文简介：论文选题来源于国家自然科学基金项目。论文立足软体机器人技术的国际前沿，针对现有软体灵巧手设计缺乏理论指导、系统集成应用不完善等关键问题，深入开展了仿生灵巧手设计及其在假肢中的应用研究。论文设计了基于骨骼纤维增强气动驱动器的软体灵巧手机构，通过不同材料优化分布实现了类似人手的灵巧运动与柔顺交互；提出了基于人手姿势协同原理的多指运动规划方法，通过主协同基的线性组合降低了参数维度，实现了控制简化；在此基础上，发明了一款神经控制的软体假肢手，首次实现了软体灵巧手机构、神经接口、电触觉反馈系统的集成设计及在截肢患者残肢端的安装与应用验证。作者攻读博士学位期间在Nature Biomedical Engineering、Advanced Functional Materials、《中国科学》等学术期刊上以一作或共同一作发表SCI论文5篇（其中ESI高被引论文2篇），国际会议论文1篇，发明专利1项，研究成果获《Nature》亮点报道。

作者：王力为（导师：朱平）

论文题目：数据驱动的多尺度非均质超材料结构设计方法及其应用研究

论文简介：论文围绕力学超材料超高维的设计空间、多尺度层级系统及非均质材料性能分布等因素带来的设计困难，开展数据驱动的多尺度非均质超材料结构设计方法研究，构建了大型超材料微结构库，建立具有可解释性的机器学习模型，深入揭示了跨尺度的微结构-性能映射关系，提出非均质超材料系统的多尺度拓扑优化方法，实现微结构-宏观性能分布-结构拓扑的同步优化，应用于力学隐身衣等复杂功能结构的设计中，提供传统方法难以达到的优异性能、高设计自由度和设计效率，研究对于数据驱动设计、智能材料及软体机器人等前沿交叉领域具有重要的学术价值和应用意义。作者攻读博士学位期间在PNAS、Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering，ASME JMD等国际期刊上发表SCI论文13篇，连续三年获ASME-IDETC会议优秀/最佳论文，曾获评研究生国家奖学金，上海市优秀毕业生，上海交通大学优秀博士毕业生发展奖学金、唐立新奖学金等荣誉。

作者：刘梦琦（导师：赵长颖）

论文题目：亚波长微纳结构非对称定向热辐射特性调控研究

论文简介：论文瞄准微纳热辐射与纳米光子学、新型超材料、磁光子学等学科交叉中的基础问题，针对目前热发射器均基于热辐射基尔霍夫定律受限于对称互易分布、能源利用效率理论上限难以突破的问题，基于高介电常数低损耗介电材料与各向异性磁光材料的复合微纳结构，系统揭示了非对称电磁共振激发与耦合对辐射特性的影响机理，建立了非互易热辐射特性调控的新理论，根据提出的基于介电常数近零的磁性超材料非互易热辐射特性的多维度调控方法，在实验上实现了在单波段、双波段、超宽谱打破热辐射基尔霍夫定律。相关成果对于进一步拓展微纳热辐射理论、开发新型非互易热辐射能源器件提供了理论和实验支撑。攻读博士学位期间以第一作者在Physical Review Letters等国际期刊发表SCI论文10篇，授权发明专利3项；获研究生国家奖学金(2次)、上海市优秀毕业生、吴仲华优秀研究生奖、上海交大优秀博士毕业生发展奖学金等荣誉。

校优秀博士论文提名

作者：黄维维（朱利民）

论文题目：法应力电磁驱动快速刀具伺服系统及光学微结构加工应用研究

论文简介：论文选题来源于国家自然科学基金项目。论文针对复杂光学微结构表面的精密高效制造难题，将法应力电磁驱动原理应用于超精密加工中，构建了可实现光学微结构表面高效创成的法应力电磁驱动快速刀具伺服（FTS）系统；建立了该FTS系统的电-磁-机耦合动力学模型，在此基础上设计了一款基于电磁-压电混合驱动的三轴FTS；为了提高FTS系统的制造精度和加工效率，提出了基于扰动观测器的鲁棒高带宽控制方法和基于梳状滤波器的重复控制方法；将搭建的FTS原型机与五轴超精密车床联动，使用提出的控制方法实现了典型光学微结构表面的高效超精密加工，得到的光学微结构表面具有亚微米级面形精度和纳米级表面粗糙度。作者攻读博士学位期间在IEEE TMECH、MSSP等国际期刊发表SCI论文13篇（一作论文5篇），申请国家发明专利2项。

作者：赵林川（导师：张文明）

论文题目：机械能量采集磁力耦合动力学设计方法与调控技术研究

论文简介：论文对机械能量采集磁力耦合动力学设计方法与调控技术进行了深入研究，提出了磁力耦合全向宽频振动能量采集的动力学设计方法，建立了基于磁力轨道调控方法的能量采集动力学模型，厘清了磁力耦合非线性特性、边界调控作用以及转子系统刚化或软化效应的协同调控机制，实现了自供能传感在工业生产和日常生活中的初步应用，具有重要的科学意义和工程应用价值。攻读博士学位期间以第一作者在Applied Energy等国际期刊发表SCI论文6篇；授权国家发明专利7项；获研究生国家奖学金（2次），上海交通大学“学术之星”，上海交大唐立新奖学金等荣誉。

作者：张言（导师：李玉阳）

论文题目：火焰合成中的硅基前驱体及高沸点溶剂燃烧反应动力学研究

论文简介：论文针对硅基前驱体和高沸点溶剂基础燃烧研究匮乏、溶剂与前驱体相互作用机制不明等问题，开展了硅基前驱体反应动力学研究、高沸点溶剂反应动力学研究及遴选、溶剂/前驱体相互作用研究，揭示了硅基前驱体特有燃烧分解反应机理，遴选了清洁活泼高沸点溶剂，解决了高沸点溶剂燃烧反应动力学模型缺乏的问题，揭示了前驱体/溶剂相互作用动力学机制，为火焰合成二氧化硅纳米颗粒提供了理论指导。攻读博士学位期间以第一作者在Combustion and Flame等国际期刊上发表论文6篇，获上海市优秀毕业生、中国工程热物理学会吴仲华研究生奖等荣誉。

作者：黄建青（导师：蔡伟伟）

论文题目：铁颗粒在热氧化氛围中燃烧行为的光学测量及实验研究

论文简介：论文提出了基于聚类的全息颗粒识别算法，系统地研究了铁颗粒的燃烧现象，包括铁粉的点燃、纳米颗粒的释放、颗粒体积膨胀、及微爆炸，对高浓度铁粉颗粒群的燃烧现象进行了多参数原位测量，定量表征了关键实验参数对其燃烧特性的影响，提出了铁粉微爆炸燃烧模型。攻读博士学位期间以第一作者在Journal of Fluid Mechanics等国际期刊上发表论文11篇，入选“香江学者计划”，获上海市优秀毕业生，上海交通大学优秀博士毕业生发展奖学金，上海交大致远荣誉计划博士学位等荣誉。