前言第1章緒論11.1超材料的研究背景和意義11.2折紙超材料的研究進展31.2.1折紙結構的概念與發(fā)展31.2.2折紙結構的力學性能41.2.3折紙結構的波動特性81.2.4周期結構中的彈性波121.2.5半解析周期譜元法131.3機器學習在超材料領域中的應用15第2章復合折紙超材料的設計和波動特性182.1引言182.2一維復合折疊梁的結構設計和波動特性182.2.1結構設計18前言第1章緒論11.1超材料的研究背景和意義11.2折紙超材料的研究進展31.2.1折紙結構的概念與發(fā)展31.2.2折紙結構的力學性能41.2.3折紙結構的波動特性81.2.4周期結構中的彈性波121.2.5半解析周期譜元法131.3機器學習在超材料領域中的應用15第2章復合折紙超材料的設計和波動特性182.1引言182.2一維復合折疊梁的結構設計和波動特性182.2.1結構設計182.2.2波動特性202.2.3復合折疊梁的波動特性分析302.3波紋-折紙超材料的設計和帶隙優(yōu)化412.3.1多尺度微觀力學模型412.3.2波紋-折紙超材料的微結構設計422.3.3能帶和波傳輸特性432.3.4納米復合材料的分布對帶隙的影響452.3.5優(yōu)化問題的定義482.3.6優(yōu)化結果的討論502.4點陣-折紙超材料的設計和性能優(yōu)化602.4.1點陣-折紙超材料的結構設計602.4.2波動分析612.4.3低頻帶隙的寬頻優(yōu)化67第3章折紙蜂窩超材料的設計和力學性能723.1引言723.2折紙蜂窩超材料的面內動態(tài)響應和吸能特性723.2.1內凹折紙蜂窩結構的設計733.2.2有限元模型733.2.3兩種結構性能對比753.2.4參數變化793.2.5變形模式圖833.2.6能量吸收843.2.7泊松比效應853.3梯度折紙蜂窩超材料的面內壓縮性能873.3.1結構模型873.3.2數值模型與驗證893.3.3理論分析903.3.4梯度內凹折紙蜂窩953.4層級折紙蜂窩超材料的力學性能和結構優(yōu)化1023.4.1超結構模型和耐撞性指標1033.4.2數值模型和驗證1053.4.3理論分析1083.4.4參數研究1103.4.5多目標優(yōu)化設計113第4章雙功能超材料的設計及其力學性能1164.1引言1164.2多層級內凹蜂窩超材料的波動與隔振特性1164.2.1新型多層級內凹蜂窩超材料的幾何參數1174.2.2動態(tài)行為分析1184.2.3隔振特性分析1274.3局域共振折紙超材料的波動與緩沖性能1354.3.1局域共振折紙超材料的波動建模1354.3.2等效介質理論和頻域傳輸譜1364.3.3局域共振折紙超材料的波傳輸分析1384.3.4帶隙的參數化調控1424.3.5局域共振折紙超材料的沖擊波緩沖研究1444.4多邊形負剛度超材料的波動特性與調控1484.4.1結構設計和負剛度特性分析1484.4.2負剛度折紙超材料的波動特性分析1524.4.3壓縮誘導帶隙演化156第5章基于機器學習的超材料設計與性能優(yōu)化1655.1引言1655.2定向衰減聲子晶體逆向設計1655.2.1一維聲子晶體中的彈性波傳播模型1655.2.2深度學習模型1695.2.3結果與討論1735.3基于強化學習的負泊松比蜂窩結構優(yōu)化設計1775.3.1設計和優(yōu)化的方法論1775.3.2數值結果1825.3.3能量吸收能力1915.4寬帶隙高承載聲學黑洞板的設計與性能優(yōu)化1975.4.1理論模型1975.4.2半解析周期譜有限元法1985.4.3基于機器學習的優(yōu)化策略2065.4.4結果與討論2115.4.5超板的優(yōu)化215參考文獻222