一种振动能量收集压电超材料薄板结构拓扑优化方法

摘要

本申请涉及一种振动能量收集压电超材料薄板结构拓扑优化方法，包括：获取晶胞单元的D维结构尺寸和算法参数值并进行初始化处理；建立参数化有限元模型并进行仿真计算；计算压电超材料薄板的第一振动带隙，当迭代次数超过预定值或所述第一振动带隙的递减量小于设定的阈值时，优化过程终止；否则，选择多组几何尺寸个体进行变异操作生成变异向量组；选择多组几何尺寸个体并进行排序；选择多组几何尺寸个体进行交叉操作；选择较优几何尺寸个体作为新的D维结构尺寸，逐步达到全部最优。采用本发明方法物理意义明确，建立的目标函数与晶胞单元几何尺寸直接相关，可以晶胞单元结构的各组成部分几何尺寸同时进行优化，且计算过程简单、易于实现。