考虑热膨胀与带隙的点阵超材料多目标优化设计

摘要：

采用有限元方法研究了一种三角晶格的弯曲主导型热膨胀点阵超材料的带隙特性,利用非支配排序遗传算法针对该材料进行了带隙和热膨胀性能的多目标优化设计,并考虑了热膨胀系数和最大相对带隙两个优化目标.结果表明,无论是特定的正、负以及零热膨胀结构,都具有较好的带隙特性;所有算例都给出了帕累托最优解集,可以平衡不同的竞争目标.这为实现超材料的多功能设计提供了理论依据,特别是在航空航天领域中存在的温差和振动等严苛条件下对材料特定膨胀性质和带隙特性需求的双目标共赢提供了可能.

关键词：点阵超材料、声子晶体、热膨胀、优化设计、带隙特性

所属期刊栏目：46

分类号：TH113.1;TB535+.1

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省自然科学基金;宿迁市自然科学基金

在线出版日期：2023-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：359-365