[發明專利]一種確定超材料單元結構的方法

有效

• 申請號: 201110418349.3
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN103164554A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 劉若鵬;季春霖;岳玉濤;王海蓮
• 申請（專利權）人: 深圳光啟高等理工研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

1.一種確定超材料單元結構的方法，所述超材料單元包括基材以及附著在所述基材至少一側表面上的人造金屬微結構，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

定義設計變量：將所述人造金屬微結構的設計區域劃分為多個呈矩陣排列的子單元，且以二進制編碼表示在每一所述子單元上是否排列有金屬，并對應以一個二進制編碼序列來表征具有所述人造金屬微結構的所述超材料單元的結構特性，將所述二進制編碼序列作為設計變量；

初始化設置：初始化產生N個二進制編碼序列作為初始設計變量，設置進化代數計數器t，設定最大進化代數為T；

個體評價：計算各初始設計變量的物理特性參數和適應度；

交叉及變異操作：選擇適應度高的前n1個初始設計變量進行交叉和變異操作，所述交叉操作產生多個交叉設計變量，所述變異操作產生多個變異設計變量；

終止條件判斷：計算所述交叉設計變量和所述變異設計變量的物理特性參數和適應度，如所述計算結果中有符合所需的結果，則計算結束；

如所述計算結果中沒有符合所需的結果，則從所述初始設計變量、交叉設計變量和變異設計變量中選擇適應度高的前n2個設計變量，從所述n2個設計變量中再選擇復雜度從低到高排列的前n3個設計變量作為初始設計變量進行下一次迭代，直至得到符合所需的結果或迭代次數達到預設的T值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述個體評價步驟之前還包括：

設定超材料單元物理特性參數的目標值。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，物理特性參數越接近所述目標值的設計變量，其適應度越高。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述進化代數計數器t的初始值為0，若所述進化代數計數器t的值等于所述最大進化代數T，則終止計算。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述二進制編碼的取值為1時，表示在所述子單元上排列有金屬，所述二進制編碼的取值為0時，表示在所述子單元上未排列有金屬。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述二進制編碼的取值為0時，表示在所述子單元上排列有金屬，所述二進制編碼的取值為1時，表示在所述子單元上未排列有金屬。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，若所述二進制編碼序列的位數固定時，0越多的二進制編碼序列其復雜度越低。

8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，選擇復雜度從低到高排列的前n3個設計變量進一步包括選擇1最連續的前n3個二進制編碼序列。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理特性參數為超材料單元在特定頻率下的相對介電常數和相對磁導率，或者是超材料單元在一個特定頻段內的電場響應曲線、磁場響應曲線和/或折射率響應曲線。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大進化代數T的取值為30代。