一种拉胀超材料填充曲面结构优化方法及其应用

本发明公开了一种拉胀超材料填充曲面结构优化方法，包括：选择曲面参数化模型，在曲面参数域内划分结构化网格，确定填充曲面结构的负泊松比微结构的类型以及体积分数约束，利用参数化彩色水平集法在体积分数约束内设计若干负泊松比微结构，并均匀填充到曲面结构内，通过插值/拟合算法对微结构体积分数与水平集函数及弹性矩阵中各项系数之间的关系进行模拟，建立微结构体积分数的优化列式，得到每个微结构单元优化后体积分数对应的微结构水平集函数，并进行组装和逆映射到曲面设计域内得到经过梯度拉胀超材料填充优化的多尺度曲面构件构型。其可以将功能超材料有效地使用于复杂曲面结构的构造中，实现抗冲击功能与承载性能的集成化设计。