周期性两相层状带隙材料优化模型

摘要：

研究并建立了一种在给定频段具有带隙性质的周期性两相层状材料的优化设计模型。首先基于层状材料波传播问题的解析解，得到了波数余弦函数与层状材料微结构参数间的解析表达式。进而分析了波数余弦函数与衰减系数的关系，提出了以波数余弦函数的平方在给定频段的积分为弹性波带隙特性的描述指标，以最大化该指标实现在给定频段使弹性波衰减系数最大化的思想，建立了设计在给定频段具有最优带隙性质的周期性两相层状材料优化提法和求解方法。最后，以几个典型的设计算例为对象，得到了给定微结构尺度约束下在特定频段具有最优带隙性质的材料微结构参数，讨论了材料微结构尺寸对最优材料结构参数的影响，以及最优结构参数对材料带隙性质的鲁棒性，验证了本文优化模型的有效性。

关键词：材料设计、弹性波带隙、优化模型、约束函数、鲁棒性

所属期刊栏目：29

分类号：O347.41(固体力学)

资助基金：国家重点基础发展973计划2011CB610304;国家自然科学基金11172052;高等学校博士学科点研究基金20090041110023

在线出版日期：2013-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：811-818