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平常心zz木虫 (著名写手)
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[求助]
请问各位师兄师姐，力学专业做声子晶体方向，博士生就业如何？已有1人参与
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各位师兄师姐求您帮忙解惑 小弟即将面对考博问题，关注的学校的博导有一大部分是做声子晶体研究。小弟对这个方向了解特别少，只是看报告时听过。想问问大家，声子晶体方向发表英文论文难度如何，毕业的工作主要是高校还是企业？企业一般都是什么类型的企业？ |
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llpepper
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楼主你好， 我是刚好是固体力学方向的（其实侧重计算了），硕士阶段做的是声学超材料（就是声子晶体了，不过严格来说，声子晶体是声学超材料的一种）方面的研究，主要关于这种动力学材料的多尺度计算方法开发，期间发过一篇Journal of the Mechanics and Physics of Solids（想法是师兄给的）。之前读过不少相关论文，这里讲一下我的看法： 1）个人感觉这个东西还比较热，这几年好像稍微降温了，不过很多论文还是在炒概念，离实际应用还远得很（估计没有直接的对口企业）； 2）整体发文难度感觉不高，在Journal of Sound and Vibration, New Journal of Physics, Journal of Applied Physics 等上面看到很多质量一般的工作（基本上换个结构算算就能发一篇，做拓扑优化也行）。不知道你打算去哪读博，国内应该是北理工胡更开老师和国防科大温激鸿老师做得比较多，可以去了解一下。国外搞的人不少，各个高校都有，不过就我了解这方面的科研经费不太好拿（我导师说企业不太愿意投钱），全奖的机会可能不是很多（不然我肯定去读这方面的博士，哈哈）。 3）入门文献推荐： X. Zhou, X. Liu, and G. Hu. Elastic metamaterials with local resonances: an overview. Theoretical and Applied Mechanics Letters, 2(4):041001, 2012. P.A. Deymier. Acoustic metamaterials and phononic crystals. Springer, Berlin, 2013. M.I. Hussein, M.J. Leamy, and M. Ruzzene. Dynamics of phononic materials and structures: historical origins, recent progress, and future outlook. Applied Mechanics Reviews, 66(4):040802, 2014. 尤其是第二本书，基于局部共振和布拉格散射效应的声子晶体都有介绍，机理方面写的也比较详尽。 上述这些都是针对于体积波的声子晶体，近年来，针对薄壁结构内弯曲波（实际结构件大都是薄壁的，弯曲波比较重要）的声子晶体相对更加受重视，想了解一下的话可以看看： V.E. Gusev and O.B. Wright. Double-negative flexural acoustic metamaterial. New Journal of Physics, 16(12):123053, 2014. 模型很简单，非常通俗易懂。 4）初期的机理研究工作应该做得比较多了，特别是关于体积波的声子晶体，如果打算继续探索的话，可以走粘弹性这类非线性声子晶体的方向，或者把声子晶体和传统声学材料结合看看有没有啥新发现，或者针对于弯曲波，螺旋波等结构波（很多结构件都是薄壁，弯曲波占据主导）的声子晶体方向。师姐在做声学超泡沫，楼主有兴趣可以看看她这篇最新的工作： M. A. Lewińska, J. A. W. van Dommelen, V. G. Kouznetsova, M. G. D. Geers,. Towards acoustic metafoams: The enhanced performance of a poroelastic material with local resonators. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 124: 189-205, 2019. 如果打算走实验方向的话，也比较有意思（可能不是很好做，那种观测全场瞬态响应的设备价格不低，而且实际环境影响挺大的），可以弄弄一些拓扑结构优化之类的。组里有个博后开发了个低价测量平台（我也参与了部分工作），相关工作应该很快就会发表，楼主有兴趣我到时候可以发给楼主看看； 如果走数值模拟方向，可以考虑一下多尺度计算方法开发这条路，因为微观结构很复杂，直接模拟计算代价很高。组里做了不少这方面工作，反响还不错，也有不少人在用了，这里就稍微打个广告： K. Pham, V.G. Kouznetsova, and M.G.D. Geers. Transient computational homogenization for heterogeneous materials under dynamic excitation. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 61(11):2125-2146, 2013. A. Sridhar, V.G. Kouznetsova, and M.G.D. Geers. Homogenization of locally resonant acoustic metamaterials towards an emergent enriched continuum. Computational Mechanics, 57(3):423-435, 2016. A. Sridhar, V.G. Kouznetsova, and M.G.D. Geers. A semi-analytical approach towards plane wave analysis of local resonance metamaterials using a multiscale enriched continuum description. International Journal of Mechanical Sciences, 133:188-198, 2017. A. Sridhar, V.G. Kouznetsova, and M.G.D. Geers. A general multiscale framework for the emergent e ective elastodynamics of metamaterials. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 111:414-433, 2018. A. Sridhar, L. Liu, V.G. Kouznetsova, and M.G.D. Geers. Homogenized enriched continuum analysis of acoustic metamaterials with negative sti ness and double negative effects. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 119:104-117, 2018. 当然了，还有很多其他的多尺度计算方法，楼主可以从几篇论文里的introduction里找到对近年比较好的几种方法的总结。我最后的硕士论文是做的声学超材料薄板（针对弯曲波的声子晶体）的多尺度计算方法开发，小论文初稿才整理好不久（写得太长，导师正在协助进行压缩）： Computational homogenization of locally resonant acoustic metamaterial panels towards enriched continuum beam/shells. 一月份左右应该会投到一个计算力学类的期刊去，楼主有兴趣的话，我可以把最新手稿给你看看，大家也可以讨论讨论。 总的来说，走数值模拟方向可能比较好去企业吧，毕竟对计算力学要求比较高，一波走下来后，起码编程和分析能力不会差。至于毕业去高校的话，就看个人发文质量和数量了吧。感觉前面两个方向发论文可能更快一些，可投期刊的种类也比较多，运气好的话，Physical Review Letters和Nature子刊这些都可以发上（得稍微取巧了，偏向力学的话可能难一些），但是所学知识技能迁移性可能稍弱。 尽管我现在博士阶段课题不做这个了，但是会带一些硕士生继续往下弄（声学超材料还是比较有意思的），目前也在拟一些小型研究提案，所以欢迎楼主进行学术讨论！ 最后祝楼主考博顺利！ |
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平常心zz
2楼2018-12-13 07:27:19
平常心zz
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8楼2019-01-17 17:35:25
9楼2019-01-22 08:59:58
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尽管声子晶体和声学超材料在某些特性上是相似的，并且这两个术语有时也换用，但是它们之间还是有明显区别的[1]，这些区别有助于减少二者在概念上的混淆。声于晶体通常是指结构的色散性质主要是由布拉格反射机制决定的情况，因此周期性和散射体位置是最重要的因素。超材料通常是指包含局域振子的情况，这些局域振子一般在较低的频率处发生共振。由此也可看出，声子晶体和声学超材料可以分别视为电磁领域中的光子晶体和Veselago介质[2]的对应物。 参考文献：1，Phononic crystals: fundamentals and applications，Abdelkrim Khelif 2，J. Li, C. Chan, Double-negative acoustic metamaterial. Phys. Rev. E 70(5), 1–4 (2004) 发自小木虫IOS客户端 |
10楼2019-03-10 11:32:34
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