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题名超材料的智能设计研究进展
被引量：1
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作者
代铁琳
金刘超
尚宸
翟晓雅
傅孝明
刘利刚
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机构
中国科学技术大学数学科学学院
香港中文大学机械与自动化工程学系
中国科学技术大学大数据学院
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出处
《计算机辅助设计与图形学学报》
北大核心
2025年第1期1-27,共27页
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基金
国家自然科学基金青年基金(62402467)
国家自然科学基金面上项目(62025207)
+2 种基金
中国科学院战略重点研究计划(XDB0640000)
中央高校青年创新重点科研基金(YD0010002010)
浙江大学计算机辅助设计与图形系统全国重点实验室开放课题(A2303).
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文摘
超材料是一种人工合成材料,其结构经过精心设计和精密控制,表现出不同于自然材料的特殊性能,这些具有独特功能的超材料在光学、电磁学、声学、力学等领域具有重要的应用价值.然而,传统的超材料设计通常依赖于人工经验,导致设计周期长,缺乏灵活性和可调性,难以实现大规模快速设计与量产.高效设计与性能调控超材料已成为CAD、机械工程和材料科学的重要研究方向.近年来,随着人工智能算法的快速发展,智能算法在超材料设计领域中的应用越来越广泛,展现出高效优化、生成多样性结构、缩短设计周期等优势.文中对超材料的智能设计研究进展进行综述,首先介绍超材料的基本概念和发展历史;然后从实际需求出发,阐述了超材料的应用领域与设计问题;提出了智能算法的核心问题是数据的表示与数据集的构建,针对这2方面进行详细的阐述与对比分析;还介绍了智能优化算法的框架;最后总结超材料设计领域所面临的高质量数据集匮乏、多目标优化难题、高分辨率超材料的高效计算等挑战,并展望了该领域未来的发展趋势即面向多样化功能需求的“可表达”“可编辑”“可分析”“可优化”和“可制造”的研究.
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关键词
超材料设计
智能算法
几何表示
结构优化
超材料数据集
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Keywords
metamaterials design
intelligent algorithms
geometric representation
structural optimization
metamaterial data set
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分类号
TP391.72
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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