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张能辉先生的研究主要集中在生物力学和纳米技术领域。他的早期工作集中在DNA分子层的力学性质上,如在 《J Biomech》(2009年)上发表的关于微悬臂在轴向压缩下的双链DNA生物层的研究,探讨了其机械性能(1483-1487页)。
此外,他在纳米机械悬臂-DNA芯片的生物检测中,提出了一个考虑杂交放热效应的模型,这一成果发表在《Int J Thermophys》(2009年),详细讨论了其在无标记检测中的应用(8-660页)。
对于多层梁的弯曲问题,张能辉先生开发了独特的二元方法,分别在《Euro J MechA Solids》(2009年)和《ASME J Appl Mech》(2008年)上进行了深入探讨(284-288页和044503页)。
他还将研究领域扩展至振动分析,如在《Int J Solids Struct》(2008年)上,他分析了线性耦合热粘弹性薄板的振动问题(2583-2597页)。
在DNA芯片的纳米力学弯曲问题上,张能辉与Shan合作,提出了一个能量模型,见《J Mech Phys Solids》(2008年,2328-2337页)。
他还展示了对轴向运动粘弹性细绳动态分析的研究,使用了伽罗瓦方法和移动弦本征函数,发表在《Chaos, Solitons and Fractals》(2008年,291-302页)。
在热弹性能方面,张能辉探讨了多层梁的热弹应力,论文发表在《Thin Solid Films》(2007年,8402-8406页)。
最后,张能辉与Chang-jun Cheng合作,他们在1998年在《Int J Solids Struct》(35(33))上,探讨了粘弹性薄板的静态动态分析的变分原理及其应用(4491-4505页)。