学术贡献1：创建了多种先进复材板壳结构的非线性解析动力学模型，构筑了考虑材料非线性效应的结构系统自由、强迫振动和阻尼特性求解理论体系，揭示了复材薄壁构件的非线性振动机理。

依托主持的2项国家自然科学基金项目，以高强纤维增强聚合物或陶瓷基复材，带有格栅、点阵、蜂窝芯或多粘弹性层的三明治复材以及纤维/金属/粘弹性混杂材料构成的板壳结构为研究对象，在考虑蒙皮、各类夹芯复材具有的振幅依赖性、温度依赖性效应和局部螺栓松动连接/约束非线性影响的基础上，创建了多种先进复合材料板壳结构的非线性解析动力学模型；将各向异性复材沿不同方向的杨氏模量、剪切模量表示成应变能密度的函数，结合提出的材料参数拟合系数法、改进的应变能密度函数法、复模量法、多区域分解技术、里兹法、虚拟弹簧技术等，实现了结构系统非线性自由、强迫振动和阻尼参数的高效求解；基于Matlab编写了多套算法与程序，开发了相关计算分析软件，弥补了传统以线性等效为主的建模和求解方法带来的较大计算误差；依托模型揭示了外激励振幅、环境温度和螺栓松动约束对多种复材薄壁构件非线性振动特性的影响机制；考虑了热环境对各向异性复合材料造成的性能退化影响，首次从动力学角度，建立了均匀、梯度热环境下复材板壳的非线性动态退化模型，可有效预测结构系统在不同退化时间下的固有频率、动刚度、阻尼的劣化程度。所研发的动力学模型、算法程序与软件对于深入研究复合材料结构系统的非线性振动、热振等科学问题，具有重要的理论指导意义和学术价值，相关建模、分析、迭代求解方法得到了欧洲科学院院士Prof. Chuanzeng Zhang、德国航空航天中心气动弹性研究所Prof. Gröhlich、英国帝国理工学院Prof. Mace、法国航空发动机动力学和振动声学实验室Prof. Aguib、南航机械结构力学及控制国家重点实验室主任王立峰教授等知名学者的高度评价和引用。已在2018年完成的自然基金青年基金项目，由于研究成果突出，被基金委在“第十八届国际制造会议(IMCC 2019)”评为优秀结题项目。通过将基础理论、模型与计算软件应用于工程实际，提高了606所复材叶片与机匣的动力学设计水平，为复材薄壁构件在新一代航空发动机上的推广和应用，做出了积极贡献。

学术贡献2：在常温与热环境下提出了多种先进复材构成的板壳结构系统的非线性振动测试方法，设计研制了多套新仪器与试验平台，实现了下各向异性复材弹性模量、损耗因子等材料参数的高精度辨识。

利用激光线性与旋转扫描技术的优势，设计并研发了多种先进复材构成的板壳结构系统的非线性振动测试平台。通过客观、高效地表征该类型结构的振动特性，基于Hilbert变换法、非线性压缩变换法和改进的频率带宽法，提出了具有振幅依赖性的复材薄壁结构非线性刚度及阻尼、非线性内共振等测试新方法；研发了面向复合材料薄壁结构的非线性热振试验平台，在获得了大量热振响应数据的基础上，提出了具有振幅和温度依赖性的纤维增强复合结构非线性阻尼测试新方法，为606所十三室开展的复材叶片非线性阻尼测试与相关热振试验，提供了重要的技术方法支持。此外，研制了纤维增强复合材料材料参数测试仪原理样机及其辨识计算软件，利用已掌握的复材梁试件的高精度动力学解析模型，结合激光测振数据，分别提出了频响函数逼近法和复模量-逆向迭代技术，实现了纤维/树脂基、纤维/陶瓷基、纤维/金属基等材料在纤维纵向、横向和剪切方向的弹性模量、泊松比和损耗因子的准确获取；为了提高辨识精度，综合利用了平面声波非接触激励和激光高精度测振的优势，提出了基于非接触激振-测振一体化技术的复合材料参数辨识方法。利用掌握的核心专利技术，与扬州平新新材料有限公司合作，实现了多套测试仪的制造与销售，为企业带来了较高的经济效益。

学术贡献3：提出了基于损伤阈值判定的多种先进复材板壳结构冲击与振动特性一体化分析方法，在成功制备功能梯度防护涂层的基础上，创建防护涂层-复材板壳结构的高温动力学模型，有效揭示涂层对复材板壳结构发挥的热振、热冲击抑制机理。

在考虑低速冲击破坏的基础上，首次提出了基于损伤阈值判定的维增强复材以及多种先进夹芯材料构成的全复材板壳结构冲击与振动特性一体化分析方法。在未达到损伤阈值时，只考虑弹性变形问题，利用一阶或高阶剪切变形理论，对结构自由与强迫振动问题进行求解；当达到损伤阈值时，则考虑冲击造成的纤维断裂、基体开裂、分层损伤等多种破坏模式，结合改进的三维Hashin破坏准则、Hoffman失效准则、最大应变准则，在考虑结构刚度折减效应后，推导每次失效事件发生时冲击接触力与位移的表达式，以实现冲击力-位移曲线等抗冲击性能数据的获取。然后，考虑材料冲击损伤的影响，通过能量法、Duhamel积分技术等，实现了结构动刚度的求解，并评价其减振性能。基于上述研究成果，承担了606所的多项军工课题，完成了“舰船燃机典型构件冲击故障机理”研究，形成了舰船燃机冲击动力学建模与典型故障预估方法，提出了典型复合材料机匣结构冲击动力学的解析建模与分析方法，设计实现了新型夹芯填充式复材包容结构，完成了基于蜂窝夹芯三明治复合材料的机匣结构冲击特性计算软件的开发，为606所强度室提供了高效的计算程序。

进一步，考虑防护涂层材料和复材基底的各向异性特点和热力耦合作用机制，从受热后的几何方程、平衡方程出发，创建了防护涂层-复材板壳结构的高温动力学模型；引入损伤阈值判别准则，同时考虑弹性振动与冲击造成的损伤破坏问题，实现了有、无涂层时结构系统抗热振与热冲击性能的分析与预报；通过对比涂层前后的计算结果，量化分析涂层涂覆模式、材料组分对动态响应行为的影响规律，有效揭示涂层对复材板壳结构发挥的热振、热冲击抑制机理。基于掌握的先进复材结构振动与冲击分析与测试技术，结合已开发的原理样机和多项关键专利技术，指导了高新技术企业“沈阳智振科技有限公司”以复合材料减振、降噪、抗冲击为核心主题的测试仪器开发与技术创新。于2021年获得专利技术转让费30万元，并与该企业合作，实现了10余套复合材料减震降噪抗冲击性能一体化测试仪的制造与销售，企业近3年销售额达到200余万元。

学术贡献4：基于材料/结构/功能一体化设计理念，研制了具有轻质高强、振动感知、智能监测、主被动振动一体化控制的新型格栅式智能复材，提出了可行、高效的自适应主动振动控制方法及算法程序，对其构成的飞行器典型壁板结构实现了有效控制。

在掌握高效制备缠绕导电线圈的磁流变弹性体(MRE)的基础上，应用压电感知、碳纳米管改性的纤维/树脂材料，结合夹芯结构、榫卯连接、格栅单元构型(含MRE作动器、压电感知传感器、多个格栅肋条与格栅框架)与嵌入式多功能器件的设计思路，综合考虑成本、加工条件、材料性能等因素，参考GJB 67.8A-2008对飞机壁板结构设计的基本要求，构建了基于新型智能材料的壁板结构设计准则，成功研制了具有轻质高强、振动感知、智能监测、主被动振动一体化控制的新型格栅式智能复材壁板；以某型飞机的XX弹舱壁板为应用对象，验证了新材料壁板相对传统金属壁板的减振和轻量化性能的比较优势；从局部振动控制和全局振动控制两个层次的控制目标出发，在考虑智能材料构成的飞机典型壁板的构型特征和振动响应行为特征的基础上，结合所建立的动力学模型及其对关键振动参数的预测数据，分析了每个格栅单元中MRE作动器的磁场控制强度对结构局部及整体刚度和阻尼性能的影响规律；提取了质量、阻尼和刚度矩阵参数，将其转换成状态空间方程形式，提出了适合该壁板结构多区域振动主动控制的策略；结合开发的嵌入式控制系统，在融合控制器、输入/输出信号放大器、振动信号监控/采集、数据显示/存储、控制输出模块等对应的功能后，提出了一套稳定、高效的自适应控制算法，使结构具备优异的振动主动抑制能力。近年来候选人团队与中国飞机强度所（623所）开展了合作研究，在军工项目的支撑下，对新型格栅式智能复材壁板结构开展了一系列性能评估测试与验证研究，为其在我国先进飞行器装备的推广应用做出了一定的贡献。