导师简介
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教授现任香港理工大学土木与环境工程系副教授，是该校"青年学者计划"的一员，于2023年1月加入香港理工大学。在此之前，他是澳大利亚科廷大学基础设施监测与保护中心的澳大利亚研究理事会（ARC）未来学者和副教授。
自2020年起，他一直是斯坦福大学评选的"全球前2%科学家"（单年度）之一。教授获得了包括享有盛誉的未来学者奖（Future Fellowship）和早期职业发展奖（Discovery Early Career Award）在内的多项竞争激烈的ARC研究资助。他在2016年获得了《结构工程进展》国际期刊颁发的JM Ko奖章，并入围了2016年西澳大利亚州总理科学奖"年度青年科学家"的最终候选人。
此外，他还在2012年获得了西澳大利亚大学颁发的"青年研究者杰出成就奖"。目前，他是顶级结构工程期刊《Engineering Structures》的副主编。
研究领域
教授的研究兴趣主要集中在以下几个领域：
- 结构振动控制（Structural vibration control）
- 冲击工程（Impact engineering）
- 地震工程（Earthquake engineering）
他的研究工作融合了理论分析、数值模拟和实验验证，为工程结构在地震和风载荷等动力作用下的安全性提供了系统性解决方案。他的工作不仅推动了结构动力学领域的理论发展，也为实际工程应用提供了创新技术支持。
研究分析
1. "Analytical design of non-grounded tuned mass-damper-inerter for base-excited structures"
发表于《International Journal of Mechanical Sciences》（2024年）
研究了非接地调谐质量阻尼惯性器（non-grounded tuned mass-damper-inerter）应用于基础激励结构的解析设计。论文提出了一种新型的调谐质量阻尼惯性器（TMDI）设计方法，通过解析公式直接确定TMDI的最优参数，避免了传统优化方法的计算复杂性。研究结果表明，该方法能够有效减少结构在地震作用下的响应，特别是对于高层建筑和桥梁等关键基础设施具有显著的控制效果。
2. "A novel tuned torsional mass damper (TTMD) for seismic protection of structures"
发表于《Engineering Structures》（2024年）
论文提出了一种新型的调谐扭转质量阻尼器（TTMD）用于结构的地震保护。与传统的调谐质量阻尼器（TMD）相比，TTMD专门针对结构的扭转振动设计，可有效抑制地震作用下建筑物的扭转响应。论文通过理论分析和数值模拟，系统研究了TTMD的动力特性和控制效能，优化了关键参数如质量比和阻尼比，为不对称结构的抗震设计提供了新的技术途径。该研究对于控制高层建筑的扭转振动和提高结构整体抗震性能具有重要意义。
3. "Bandgap characteristics of a hybrid multi-resonator elastic metamaterial with negative stiffness mechanism and its application to mitigate seismic response of building structures"
发表于《Thin-Walled Structures》（2024年）
论文研究了具有负刚度机制的混合多共振弹性超材料的带隙特性及其在减轻建筑结构地震响应中的应用。研究开发了一种创新的超材料结构系统，能够在特定频率范围内阻断地震波的传播，显著降低建筑物在地震作用下的振动响应。论文深入分析了带隙形成机理、负刚度效应与地震波衰减之间的关系，为新型减震装置的设计提供了理论基础。
4. "Control of seismic induced response of wind turbines using KDamper"
发表于《Journal of Infrastructure Intelligence and Resilience》（2024年）
该论文研究了使用KDamper控制风力涡轮机的地震响应。论文针对风力发电机在地震作用下的振动控制问题，提出了采用KDamper（一种具有负刚度元件的新型阻尼器）的解决方案。研究通过数值分析对比了KDamper与传统TMD在控制风机塔架振动方面的性能差异，结果表明KDamper能够在较小质量比下提供更有效的减震效果。
5. "Experimental study of a novel quasi-active negative stiffness damper system for achieving optimal active control performance"
发表于《Engineering Structures》（2024年）
这是一项关于新型准主动负刚度阻尼器系统的实验研究，旨在实现最佳主动控制性能。研究开发了一种创新的阻尼系统，结合了负刚度机制和准主动控制策略，在不需要大量外部能量输入的情况下，实现接近主动控制系统的减震效果。论文通过振动台实验详细验证了该系统的性能，为结构振动控制领域提供了一种能效高、实施简便的新技术
6. "H∞ closed-form solution of tuned mass damper enhanced with negative stiffness element (TMD-NS) for structural vibration control"
发表于《Journal of Sound and Vibration》（2024年）
文章研究了用于结构振动控制的具有负刚度元件的调谐质量阻尼器（TMD-NS）的H∞闭合解。论文提出了一种基于H∞控制理论的TMD-NS优化设计方法，推导了闭合形式的最优参数表达式。研究表明，与传统TMD相比，TMD-NS不仅可以显著降低结构主频附近的峰值响应，还能够扩大有效频带宽度，提高对多种激励类型的适应性。
项目分析
1. 澳大利亚研究理事会未来学者项目（ARC Future Fellowship）
教授获得的ARC未来学者奖是澳大利亚最具竞争力和声望的研究资助之一，旨在支持卓越的中期职业研究人员。在该项目中，教授专注于研究创新的结构振动控制技术，特别是负刚度系统在地震工程中的应用。项目开发了一系列新型减震装置和控制策略，为提高关键基础设施对地震和风载荷的抵抗能力提供了技术支持。
2. 澳大利亚研究理事会早期职业发展项目（ARC Discovery Early Career Award）
此项目支持教授在早期职业阶段开展了关于结构地震响应的空间变异性研究。项目系统研究了地震波在空间传播过程中的衰减和相位变化对大跨度结构（如桥梁、管道等）地震响应的影响。研究开发了先进的数值模拟技术和分析方法，为大跨度结构的抗震设计提供了更准确的地震输入模型和评估工具。
3. 基础设施监测与保护中心研究项目
作为澳大利亚科廷大学基础设施监测与保护中心的核心研究人员，教授领导了关于创新减震技术的研究项目。项目专注于开发和验证新型弹性超材料和非线性能量阱在工程结构保护中的应用。研究通过理论分析、数值模拟和实验测试相结合的方法，系统评估了这些新技术在减轻地震、风和爆炸等极端载荷对关键基础设施影响方面的有效性。
研究想法
1. 多标准智能振动控制系统
研究思路：结合教授在负刚度系统和调谐质量阻尼器方面的工作，开发一种能够同时满足多种性能要求的智能振动控制系统。该系统将整合传统TMD、负刚度元件和半主动控制技术，通过实时调整系统参数，适应不同类型的动力激励（如地震、风载和人行振动等）。
创新点：
- 开发自适应算法，实现控制参数的实时优化
- 设计模块化硬件系统，便于工程实施和维护
- 构建多目标评价体系，平衡减震效果、能耗和成本
2. 基于机器学习的振动控制策略优化
研究思路：利用机器学习技术，特别是强化学习方法，优化教授提出的振动控制装置（如TMD-NS、TTMD等）的参数设计和控制策略。通过建立结构-控制系统的数字孪生模型，使用历史地震数据和模拟载荷进行训练，开发出能够适应复杂动力环境的智能控制算法。
创新点：
- 利用深度强化学习优化控制参数和策略
- 建立结构动力响应的预测模型，实现预见性控制
- 开发考虑结构老化和损伤的自适应控制算法
3. 超材料结构系统的多尺度设计与优化研究思路：在教授关于弹性超材料带隙特性研究的基础上，探索将超材料概念从构件层面扩展到整体结构系统的设计方法。通过多尺度建模和优化，设计具有特定动力特性的新型结构系统，实现对地震波的定向隔离和衰减。
创新点：
- 开发适用于建筑结构的超材料单元，实现可制造性
- 建立超材料结构系统的多尺度设计理论和方法
- 探索3D打印等先进制造技术在超材料结构中的应用
4. 韧性基础设施的综合减震与健康监测系统
研究思路：整合教授在结构减震和动力响应分析方面的研究，开发面向韧性基础设施的综合减震与健康监测系统。该系统将振动控制技术与先进传感和数据分析方法相结合，实现对基础设施全生命周期的保护和管理。
创新点：
- 研发集成减震和监测功能的智能构件
- 构建基于大数据和物联网的结构健康评估平台
- 开发灾后快速评估和恢复决策支持系统
申请建议
1. 学术背景与专业知识准备
- 系统掌握结构动力学基础理论：重点研读结构动力学、随机振动理论和地震工程等核心课程，特别是模态分析、频域分析和时域分析方法。建议深入学习Chopra的《结构动力学》和Clough & Penzien的《动力学结构》等经典教材。
- 加强振动控制理论学习：系统掌握被动、半主动和主动控制的基本原理和设计方法，了解TMD、液体阻尼器（TLD）和负刚度系统等主流减震技术的工作机理和设计理论。
- 提升数值分析与编程能力：熟练掌握MATLAB、Python等编程工具，能够独立开发用于结构动力分析的数值算法。同时，熟悉ANSYS、ABAQUS等有限元软件在结构动力分析中的应用。
2. 研究经验与项目准备
- 开展与教授研究方向相关的独立研究：尝试复现教授的一些重要研究成果，如负刚度系统的动力特性分析或调谐质量阻尼器的优化设计，并在此基础上提出自己的改进或扩展。
- 参与相关实验研究：积极寻求参与振动台实验或结构动力测试的机会，获取实验设计、数据采集和分析的第一手经验。如可能，尝试设计并完成一个小型的减震装置实验验证项目。
- 撰写高质量的研究论文：尝试在相关领域的期刊或会议上发表研究成果，特别是与教授研究方向相关的工作。
3. 专业技能与软实力
- 提升实验技能：熟悉振动测试设备（如加速度计、位移传感器等）的使用和数据处理方法，掌握振动信号分析技术。
- 增强跨学科知识储备：除核心专业知识外，应加强对相关领域如控制理论、材料科学（特别是超材料）和计算力学的了解，以适应教授多学科交叉的研究特点。
- 培养项目管理和团队协作能力：通过参与团队研究项目或学术竞赛，展示良好的项目管理、团队沟通和问题解决能力。
博士背景
Bridge，985土木工程学院博士生，专注于桥梁工程和抗震结构设计研究。擅长运用高性能计算和人工智能技术，探索新型材料和结构在桥梁工程中的应用。在研究大跨度悬索桥抗风性能优化方面取得重要突破。曾获国家奖学金和中国土木工程学会优秀青年工程师奖。
【竞赛报名/项目咨询+微信：mollywei007】
