一种基于拓扑优化设计的负热膨胀超材料夹芯板的制备方法

摘要

一种基于拓扑优化设计的负热膨胀超材料夹芯板的制备方法包括以下步骤：(1)建立负热膨胀超材料夹芯板总体结构模型；(2)建立用于夹芯板填充的超材料基结构有限元模型；(3)输入基本材料参数，约束值及超材料基结构有限元模型；(4)计算超材料的等效热膨胀系数与等效弹性模量的值及相应偏导数；(5)建立显式化优化模型，并通过线性规划求解；(6)判断是否满足等效热膨胀系数收敛精度，若不满足返回第四步；若满足，则反演最优连续拓扑变量直到满足等效弹性模量要求，获得最优拓扑结构；(7)对填充超材料建模，在夹板之间填入周期阵列的负热膨胀超材料，组成负热膨胀夹芯板。本发明具有更多的设计自由度和更好的性能。