轻质多孔智能材料与结构的力-电-磁耦合性能分析及优化设计

项目名称： 轻质多孔智能材料与结构的力-电-磁耦合性能分析及优化设计

项目编号： No.11372250

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： 邱克鹏

作者单位： 西北工业大学

项目金额： 78万元

中文摘要： 本项目以实现天线罩和结构型隐身材料的宽频可控特性为研究背景，旨在设计一种满足不同频段条件下具有力-电-磁耦合性能自适应功能的智能柔性微结构。主要研究内容包括：在分析计算多孔材料与结构的多场耦合等效性能的基础上，以输出位移为约束条件，建立以力-电-磁耦合性能为设计目标的的优化模型，采用灵敏度分析技术和全局收敛多目标优化算法，实现柔性微结构的拓扑优化设计；作为一种柔顺微机构,在热力耦合载荷驱动下，计算不同变形状态下的等效耦合性能，采用数据拟合的方法，建立热力耦合驱动载荷与柔性微结构的力-电-磁耦合性能间的函数关系；以满足宽频透波或吸波等性能要求，开展热力耦合载荷的逆向设计，使多孔材料与结构根据环境温度及载荷的变化，自适应于频带宽度及位置要求，达到对透波或吸波性能的智能控制。研究成果对航空航天领域中智能材料结构的设计具有重要的理论意义和应用价值。

中文关键词： 多孔材料与结构；拓扑优化；柔性微结构；超材料；可控电磁性能

英文摘要： This project aims to design a kind of intelligent and flexible microstructure with the self-adaptive adjustment for band width and location which is used in the radoms and the structural absorbing materials. The main research contents are as follows. Firs

英文关键词： cellular materials and structures；topology optimization；flexible microstructure；metamaterials；controllable electromagnetic properties