近日，我院蒋经农副教授在结构工程、土木工程领域顶级期刊《Engineering Structures》（中科院1区，Top期刊）发表了题目为“Linear and nonlinear vibrations of nonlinearly elastically constrained functionally graded porous microbeams with rough surface”的研究论文（论文链接https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.118223）。该成果获得了国家自然科学基金面上项目、中国博士后科学基金面上项目的资助。

该研究涉及数学、物理和工程的多学科交叉。功能梯度多孔材料(FGP)因其优异的物理、化学性质在生物医学、能源、海洋、制药、石化、航空航天、半导体光电、国防军工、建筑、核工业等多个领域有着广泛的应用前景。近年来，FGP被应用到微纳米谐振器。微纳尺度结构的真实表面是粗糙的。粗糙度对结构的动力学行为有着十分重要的影响。本文首先给出了FGP微梁的表面粗糙度的数学理论模型；基于修正偶应力理论推导了非线性弹性边界条件下FGP微梁的非线性动力学方程；给出了非线性边界下线性与非线性微分方程的理论解；最后分析了各种参数对结构动力学行为的影响。研究成果以期为以FGP为元件的微纳机电系统结构设计和优化提供重要的理论基础。