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胡元太

发布者:admin         发布时间:2014-02-19 14:20         浏览次数:

胡元太:教授、博导,华中学者特聘教授,享受国务院政府特殊津贴,是华中科技大学校学术委员会委员、土木工程与力学学院学术委员会副主任委员。学术兼职:中国力学学会理事、Acta Mechanica Solida Sinica常务副主编、中国力学学会电子电磁器件力学工作组员、理性力学和力学中的数学方法专业委员会委员、“固体力学专业委员会”智能材料与结构专业组副组长主持了2009年全国压电和声波理论及器件技术研讨会暨2009年全国频率控制技术年会,联合主持了2010全国固体力学会议暨《固体力学学报》创刊三十周年庆祝会议。分别于2000年2004美国Nebraska大学和加州大学做访问教授。主持了多项国家自然科学基金面上和重点项目研究作为骨干成员参与了973计划课题和国家重大科技专项等项目研究。系统开展了有限域气泡动力学、智能结构与控制、压电声波器件与无线供能技术等研究发表SCI论文120余篇,获国家授权专利6项,2012年度国家技术发明二等奖一项(R5),获得2009年度国家优秀博士论文提名奖指导奖一项,获得湖北省优秀博士论文奖指导奖两,获得湖北省自然科学三等奖两R1)。研究方向:压电材料与智能结构、压电器件及其无线供能技术、流固耦合动力学

联系方式hudeng@263.net  cell phone:13545131063


主要经历:
1982年9月——1986年7月    武汉理工大学,本科;
1986年9月——1988年12月  哈尔滨工业大学,硕士;
1989年3月——1992年11月  上海大学,博士;
1993年6月——1995年6月    上海市应用数学和力学研究所,博士后;
1995年9月——1997年10月   华中理工大学,博士后;
1997年11月——2000年3月   华中理工大学力学系,副教授;
2000年4月——2001年5月     University of Nebraska访问学者;
2001年6月——2003年12月   华中科技大学力学系,教授,博导;
2004年2月——2005年3月     University of California访问教授;
2005年3月——2006年12月   中南大学力学与传感器研究所,特聘教授;
2007年1月——现在              华中科技大学土木工程与力学学院,教授

已完成和主要在研项目

1. 教育部博士点基金:表面结构内禀属性对TSM谐振器系统多场耦合的影响规律,20130142110022, 2014—2016。(主持)

2. 国家自然科学基金:复合QCR系统的非线性多相多场耦合作用及梯度效应分析, 11272127, 2013—2016。(主持)

3. 国家自然科学基金(重点)压电声波器件的非线性多场耦合振动理论及其分析方法10932004,2010年1月—2013年12月,220万。联合主持)

4. 国家自然科学基金:压电俘能/储能系统的非线性耦合作用及关键动力学行为研究, 10872074, 2009—2011。(主持)

5. 国家自然科学基金:压电陶瓷裂尖力电热耦合作用对剩余强度的影响,10172036,2002-2004;(主持)

6. 973项目:IC制造装备基础问题研究,课题五:大惯量多体系统的多场多尺度建模与纳米精度运动生成,2009CB723205,2009-2012。(参加

7. 曝光系统动力学分析与仿真2009ZX02304-06,国家科技重大专项,2009年—2012年,950万。参加

8. 混凝土对泵车臂架冲击研究及改进措施,三一重工,2009年6月—2010年12月,26万。主持

9. 教育部留学回国基金:受非线性偏场作用压电弹性材料的力电耦合效应分析,2002-2004.(主持)

10. 国防科技预研基金:压电智能结构及其在舰船中的应用,HZGF-2002-0094,2000-2002。(参加)

11. 新疆石油管理局技术开发项目:新型空心环流稠油抽油泵的研制,2006年1月——2006年12月,(主持)

主要奖励:

1. 纳米精度多自由度运动系统关键技术及其应用,2012年度国家技术发明二等奖,排名第五。

2. 压电俘能/储能系统的非线性动力学行为分析与优化,湖北省优秀博士学位论文指导奖,2010年。(博士生:薛欢)

3. 低频压电俘能器研究,国家优秀博士论文提名奖指导奖,2009年。(博士生:胡洪平)

4. 低频压电俘能器研究,湖北省优秀博士学位论文指导奖,2008年。(博士生:胡洪平)

5. 压电材料与结构的断裂损伤理论及剩余强度关键问题研究,2006年湖北省自然科学三等奖,排名第一。

6. 偏场约束下器件结构的关键动力学行为与控制研究,2008年湖北省自然科学三等奖,排名第一。


专利:

1. 胡元太,杨嘉实,郭少华,石英晶体板厚度剪切谐振压力传感器,专利号: ZL 2006 1 0031555.8

2.胡元太,薛欢,胡洪平,蒋树农,能高效俘能和储能的压电俘能器,专利号: ZL 2006 1 0031553.9

3. 胡元太,杨嘉实,薛欢,蒋树农,变截面Rosen型压电变压器,专利号:ZL 2006 1 0032417.1。

4. 胡元太,杨嘉实,蒋树农,薛欢,悬挂集中质量的压电变压器,专利号: ZL 2006 2 0052622.X。

5. 胡元太,王庆明,薛欢,胡洪平,生物传感芯片,专利号:ZL 2006 2 0052359.4。

6. 胡元太,杨嘉实,郭少华,微型低频压电俘能器,专利号: ZL 2005 2 0051980.4。

最近五年在以下三个方面的研究成果:第一,关于有限域气泡动力学研究,突破传统的无限域自由流场假设,引入固壁约束效应,提出多相界面追踪方法,建立了气—液—固三相耦合的约束气泡振动模型,揭示了固壁性态对气泡动力特征的影响机理,阐明了气泡振动激发的固壁应力波的传播规律;第二,关于压电智能结构的减振与控制研究,率先提出利用复合压电智能结构进行能量和信号无线传递的构想,建立了压电声透动力学模型,发现了周期性智能结构振动传递衰减特征,阐明了周期性智能结构的频率禁带分布规律,实现了集“传感-反馈-致动”于一体的压电声透智能结构的整体分析和全局优化;第三,关于压电俘能技术研究,建立了压电俘能/储能系统的非线性耦合模型,揭示了多时间尺度上的能量转换与传递规律及其对压电俘能器性能的影响机制。通过建立主/偏场耦合的压电结构方程,阐明偏场诱导结构频率漂移的作用机理,提出了偏场的设计与控制方法,使得压电俘能器具有环境适应能力。

近五年来在国际知名期刊上发表SCI论文主要有

1. Hairen Wang, Yuantai Hu, Ji Wang, Weakly nonlinear characteristics of a three-layer circular piezoelectric plate-like power harvester near resonance, Journal of Mechanics, 2014, vol. 30, no. 1: 97-102.

2. Yuantai Hu, Huiliang Hu, Bin Luo, Huan Xue, Jiemin Xie, and Ji Wang, Frequency shift of a crystal quartz resonator in thickness-shear modes induced by an array of hemispherical material units, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2013, vol. 60, no. 8: 1777-1782.

3. Hairen Wang, Yuantai Hu and Ji Wang, On the nonlinear behavior of a multilayer circular piezoelectric plate-like transformer operating near resonance, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2013, vol. 60, no. 4: 752-757.

4. Rongxing Wu, Ji Wang, Jianke Du, Yuantai Hu, Hongping Hu, Solutions of nonlinear thickness-shear vibrations of an infinite isotropic plate with the homotopy analysis method, Numerical Algorithms, 2012, vol. 59: 213-226.

5. Rongxing Wu, Ji Wang, Jianke Du, Dejin Huang, Wei Yan and Yuantai Hu, An analysis of nonlinear vibrations of coupled thickness-shear and flexural modes of quartz crystal plates with the homotopy analysis method, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2012, vol. 59: 30-39.

6. Jiemin Xie, Jiashi Yang, Hongping Hu, Yuantai Hu and Xuedong Chen, A piezoelectric energy harvester based on flow-induced flexural vibration of a circular cylinder, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 2012, vol. 23: 135-139.

7. Runyu Zhang, Jiemin Xie, Yuantai Hu, Jiashi Yang, Xuedong Chen, Thickness-shear vibration of an elastic plate carrying an array of rigid microbeams with consideration of couple stresses, International Journal of Engineering Science, 2012, vol. 51: 179-189.

8. Jining Wang, Hairen Wang, Hongping Hu, Bin Luo, Yuantai Hu and Ji Wang , On the strain-gradient effects in micro piezoelectric-bimorph circular plate power harvesters, Smart Materials and Structures, 2012,vol. 21: 015006 (1-6).

9. Yuantai Hu, Jining Wang, Feng Yang, Huan Xue, Hongping Hu and Ji Wang, The effects of first-order strain gradient in micro piezoelectric-bimorph power harvesters, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2011, vol. 58: 849-852.

10. 胡元太,蒋树农,薛欢,压电俘能器结构及其力/电耦合作用分析,固体力学学报2010vol. 31 (no. 5): 451-467. (《固体力学学报》创刊30周年特邀论文)

11. Limei Xu, Hualong Du, Hongping Hu, Xingye Shan, Han Chen, Yuantai Hu and Xuedong Chen, Study on the vibration characteristics of a finite-width corrugated cylindrical shell piezoelectric transducer, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2010, vol. 57: 1460 -1469.

12. Jiashi Yang, Shunong Jiang and Yuantai Hu, Analysis of Rosen piezoelectric transformers with end masses, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 2010, vol. 32: 97–110.

13. Limei Xu, Baobao Tang, Yuantai Hu, Hui Fan and Jianshi Yang, Optimal electrode shape and size for shear mode thin film acoustic wave resonators, Applied Physics Letters, 2009, vol. 95, 233501.

14. Zengtao Yang, Yuantai Hu, Ji Wang and Jiashi Yang, Nonlinear coupling between thickness- shear and thickness-stretch modes in a rotated y-cut quartz resonator, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2009, vol. 56: 220 -224.

15. Hui Li, Feng Yang, Hualong Du, Hongping Hu, Wei Jiang, Xuedong Chen and Yuantai Hu, Dynamic characteristicsof axially-symmetrical annular corrugated shell piezoelectric transducers, Acta Mechanica Solida Sinica, 2009, vol. 22: 499-509.

16. Limei Xu, Feng Yang, Yuantai Hu, Hui Fan and Jiashi Yang, Vibration Characteristics of a Circular Cylindrical Ceramic Tube Piezoelectric Transducer with Helical Electrodes, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2009, vol. 56: 2587-2591.

17. Hui Li, Hualong Du, Limei Xu, Yuantai Hu, Hui Fan and Jiashi Yang, Analysis of Multilayered Thin-Film Piezoelectric Transducer Arrays, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2009, vol. 56: 2571-2577.

18. Jining Wang, Yuantai Hu and Jiashi Yang, Frequency spectra of AT-cut quartz plates with electrodes of unequal thickness, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2010, vol. 57: 1146-1151.

19. Xingye Shan, Yuantai Hu and Jiashi Yang, Reduction of surface acoustic wave resonator normal acceleration sensitivity using piezoelectric actuators, Applied Physics Letters, 2009, vol. 95, 123506.

20. Zengtao Yang, Jiashi Yang and Yuantai Hu, Electrically forced shear horizontal vibration of a circular cylindrical elastic shell with a finite piezoelectric actuator, Archive of Applied Mechanics, 2009, vol. 79: 955–964.

21. Feng Yang, Yuantai Hu and Jiashi Yang, Shear-horizontal vibration of an elastic circular cylindrical shell with two piezoelectric transducers, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2009, vol. 56, no. 8: 1708-1715.

22. Zengtao Yang, Shaohua Guo, Yuantai Hu and Jiashi Yang, Thickness-shear vibration of rotated Y-cut quartz plates with unattached electrodes and asymmetric air gaps, Philosophical Magazine Letters, 2009, vol. 89: 401-403.

23. Zengtao Yang, Yuantai Hu and Jiashi Yang, Effect of mass layer stiffness on propagation of thickness-twist waves in rotated Y-cut quartz crystal plates, Ultrasonics, 2009, vol. 49: 401-403.

24. Zengtao Yang, Yuantai Hu and Jiashi Yang, Thin film piezoelectric actuators with nonuniform thickness for reducing actuating shear stress concentration, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 2009, vol. 20: 729-731.

25. Xuesheng Li, Hualong Du, Limei Xu, Leon Xu and Yuantai Hu, Optimization of a circular thin-film piezoelectric actuator lying on a clamped multi-layered elastic plate, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2009, vol. 56, no. 7: 1469-1475.

26. Limei Xu, Yunlong Geng, Yuantai Hu, Hui Fan, and Jiashi Yang, Thickness-Shear Vibration of an AT-Cut Quartz Plate with Elliptical Electrodes and Implications in Optimal Blank Geometry, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2009, vol. 56: 875-879.

27. Huan Xue, Hongping Hu, Yuantai Hu, Xuedong Chen, An improved piezoelectric harvester available in scavenging-energy from the operating environment with either weaker or stronger vibration levels, Science in China Series G-Physics Mechanics & Astronomy, 2009, vol. 52: 218-225.

28. Hongping Hu, Yuantai Hu, Jiashi Yang, On the inaccuracy of using Mindlin’s first-order plate theory for calculating the motional capacitance of a thickness-shear resonator, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2009, vol. 56: 7-8.