考虑热膨胀与带隙的点阵超材料多目标优化设计

作     者：王伟 吕树辰 许卫锴 李洁 WANGWei;LYU Shuchen;XU Weikai;LI Jie

作者机构：宿迁学院产业技术研究院宿迁223800 沈阳航空航天大学辽宁省飞行器复合材料结构分析与仿真重点实验室沈阳110136 

出 版 物：《固体火箭技术》 (Journal of Solid Rocket Technology)

年 卷 期：2023年第46卷第3期

页      面：359-365页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0837[工学-安全科学与工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(11672187) 辽宁省自然科学基金(2019-ZD-0229) 宿迁市自然科学基金(K202124) 

主　　题：点阵超材料 声子晶体 热膨胀 优化设计 带隙特性 

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。