具有吸波和承载功能的多场耦合结构与周期微材料协同优化方法研究

项目名称： 具有吸波和承载功能的多场耦合结构与周期微材料协同优化方法研究

项目编号： No.11372249

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 徐斌

作者单位： 西北工业大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 鉴于传统宏微观结构单尺度优化没有考虑尺度间的耦合协同效应而且吸波和承载功能优化均是独立实施等缺点，为了提高结构型吸波材料吸波和承载整体性能，拟基于多重平均化法和双尺度渐进展开法对周期微材料结构宏观刚度、动力特性、介电常数和磁导率等性能的预测、尺度效应和耦合关系数学描述方法研究，建立其合理的协同优化模型，采用全局协调和分层优化策略进行协同优化，其中通过设计变量变密度函数法与指数统计分析法、区域分解法与关联分组法以及灵敏度分析的伴随变量法以减少优化计算量，最终获得鲁棒的优化结果。本研究创新点在于：1. 提出特定电磁性能的材料微结构拓扑构型创新设计方法；2. 发展具有承载和吸波功能的多尺度多场耦合微材料/结构协同优化理论。从而其在理论与方法上为结构型吸波材料预研提供新的协同优化集成平台，为多功能材料与结构一体化设计提供切实可行的工程技术支持和技术储备。

中文关键词： 均匀化理论；力学性能；电磁性能；多物理场；一体化优化

英文摘要： The coupled and collaborative effect between different scales is not considered in traditional optimizations with single scale, i.e., either macrostructure optimization or microstructure material optimization. The functional optimization to absorb electro

英文关键词： homogenization theory；mechanical properties；electromagnetic properties；multi-physical fields；concurrent optimization