吴九汇

西安交通大学机械工程学院教授

吴九汇，1970年2月出生于陕西省咸阳市杨陵区，汉族。现为西安交通大学机械工程学院教授，博士生导师。

个人经历

1987年至1991年，获太原重型机械学院机械制造工艺及设备专业学士学位；1995年9月至1998年7月获西安交通大学机械工程专业硕士学位； 1998年9月继续攻读西安交通大学机械工程专业博士学位，到2001年4月两年半年获得博士学位，其博士论文“车辆内腔声固耦合分析的覆盖域方法研究”荣获2002年西安交通大学优秀博士学位论文，同时获得2003年度陕西省优秀博士学位论文和“全国优秀博士学位论文提名奖”。

2001年至2003年，在南京大学近代声学国家重点实验室作博士后研究；2003年至2007年，在新加坡南洋理工大学（Nanyang Technological University ）作研究员；2007年8月至今，受聘为西安交通大学机械工程学院教授，并担任博士生导师。

研究领域

吴九汇的研究方向是：

(1) 微纳尺度力学研究；

(2) 光子晶体/声子晶体研究；

(3)机械动力学。

微纳米尺度力学分析

微纳米尺度力学分析是吴九汇的研究方向之一。这一方向主要研究外场作用下微纳制造过程中的主要基础性理论问题，深入探讨微纳米尺度加工的物理规律，为原创性纳米器件的设计和纳米加工原理的探索提供重要的理论依据。

纳米结构成形是纳米制造的重要任务，利用外场改变材料的加工性能可望成为纳米批量化制造的重要途经。“微纳制造过程力学与物理行为研究”主要研究外场作用下微纳制造过程中的主要基础性理论问题：①研究可变形材料中应力场和电磁场的相互作用，建立纳米尺度加工过程中表面形成（应力场）与外部能量束（电磁场）之间相互作用的准确模型；②在广义热传导理论基础上研究微纳米加工中不均匀温度场对纳米和亚纳米表面加工的影响规律；③分析外场对界面物理化学性能的影响，研究外场作用下纳米尺度的界面效应对纳米结构制造质量和精度的影响规律。在此基础上，深入探讨微纳米尺度加工的物理规律，以期实现高分辨率、高精度、高效率和工艺稳定性的制造工艺理论，为原创性纳米器件的设计和纳米加工原理的探索提供重要的理论依据。

光子/声子晶体的研究

近年来，吴九汇凭借自己在力学、声学、光学及电磁波理论方面的扎实基础，将光子晶体的研究又拓展到声子晶体，继续深入进行光子晶体/声子晶体的理论研究。

在声子晶体研究中，他提出利用声子带隙特性进行振动能量回收的想法，即将振动能量在空间的分布看作机械波的传播，从而利用波传播的思想和方法来研究振动能量回收问题。全面深入地研究振动波在声子晶体功能材料中的波传播特性和规律，包括声子晶体结构的分波特性研究、声子晶体低频带隙特性的基础理论研究，有界声子晶体结构的边界效应对波传输的影响，及振动能量转换机理研究。在此研究基础上，将声子晶体带隙结构和压电微结构相结合作为振动能量回收的基本功能构件，研究一种基于声子晶体周期结构的高效紧凑且质轻的新型多尺度、分层次、多功能振动能量回收系统。并且应用水平集拓扑优化方法进行有界声子带隙结构和能将振动能转换为电能的压电微结构的优化研究。最后研制这种新型振动能量回收装置，并对通过此研究项目所获得的振动能量回收技术的先进性进行实际工程验证。

在研究中他能够吸收和借鉴别的研究领域的方法和技巧，为己所用。通过不断的努力，他在光子晶体/声子晶体研究领域获得了一系列的创新成果。鉴于光学F P腔的重要应用，他提出了基于光子晶体的F P腔结构，该结构的许多优异光学特性使其可应用在波分复用光通讯中；鉴于矩形光学微腔的重要应用，他首次从理论上得到了有关二维矩形光学微腔的共振模式和共振频率的严格解，为光学微腔的深入研究和应用奠定了理论基础；他还首次从理论上推导出了有限厚光学薄层的场分布控制方程，为有限厚光学器件的发展奠定了理论基础；他首次发现了调制透明现象和飞秒级脉冲序列；对于实际的二维光子晶体，他提出了有限非周期结构的能带图概念。有限非周期结构的能带图概念为光子晶体的设计和缺陷的研究奠定了基础；他在有限非周期结构的能带图概念基础上利用群指数研究了有限结构的表面态，并用切趾方法对光子晶体结构进行了优化；基于对于三维光子晶体或声子晶体，多球体散射问题始终是一个基本问题，他成功推导出了球函数加法公式，为多球体散射问题的理论研究和实际应用奠定了理论基础……

不仅如此，吴九汇最为成功的是他解决了力学上长期没有解决的一个问题，即矩形薄板在不同边界条件下的共振频率和主振型的严格求解问题。一般认为只有在四边简支情况下才能严格求解出矩形薄板的共振频率和主振型，即N a v i e r解。申请人先求出薄板振动方程的一般解，然后利用贝塞尔函数性质将这些一般解进行组合叠加来满足不同边界条件，严格求解出了矩形薄板在不同边界条件下的共振频率和主振型。

他将这些研究的发现与体会写成文章40余篇，并发表在Op t i c s L e t t e r s,Applied Physics Letters, Journal ofOptical Society of America B，Journalof Applied Physics, ASME Journal ofApplied Mechanics等国际知名刊物上。以便于与志同道合的科研工作者一起探讨研究。

如今，吴九汇仍然默默无闻的工作在自己的岗位上，继续用他的一双慧眼，搜寻着可以“攻玉”的“他山之石”。

成就荣誉

吴九汇擅长于理论分析和数值计算，精通力学、光学、声学等，能够非常熟练地应用数学。在国际知名刊物 Optics Letters , Applied Physics Letters , Journal of Optical Society of America B , Journal of Applied Physics等发表40多篇学术论文。

· 2009年度入选教育部新世纪优秀人才支持计划· IES ( The Institution of Engineers, Singapore ) Prestigious Engineering Achievement Awards 2006

·“薄壁结构流固声振耦合理论研究”获国家教育部省部级科技成果二等奖，2004年，主要研究人员之一

· 全国优秀博士学位论文提名奖， 2003年度

· 陕西省优秀博士学位论文， 2003年度

· 西安交通大学优秀博士学位论文， 2002年度

· 西安交通大学唐照千银奖， 2001年度

· 西安交通大学陈大燮奖， 2000年度

个人语录

“他山之石，可以攻玉。”

“善取他山之石。”

“天行健，君子以自强不息。”

“知识到了一定高度都是相通的。”