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綜述為了設計超表面，我們使用了 Lumerical Lumopt 的多參數、多目標拓撲逆向設計優化方法。我們將超原子的折射率在 1.0（空氣）到 2.4（TiO2）之間變化，并最大限度地提高 2D 紅色和藍色敏感傳感器區域的光學效率。步驟1：定義基礎模擬項目下載示例附帶的文件并將所有文件解壓到一個公共目錄中。

熱學超材料設計涉及高維設計空間、多個局部極值、巨大計算成本，以及熱學屬性與單胞結構間多種對應關系等，這給熱學超材料的智能設計帶來了巨大的挑戰，因此，開發出自動、實時、可定制化地設計熱學超材料的方法十分重要。

圖5 工藝可行性分析 通過分析，得出本部件沖壓過程局部起皺，是結構形式導致，結合CAE分析過程，提出整改建議：模具通過增大壓邊力、補焊拉延筋，減小壓料面閉合間隙，增大材料流動阻力，減緩過渡區起皺現象。

模型中內核是硬質高密度材料，通常是鉛或者鐵，稱為振子，振子外面的中間層是軟質彈性硅膠，外殼是硬質樹脂，振子和彈性硅膠形成散射體，硬質樹脂形成的空腔球稱為赫姆霍茲共振腔。基于COMSOL軟件對特征值求解分析作波矢參數的參數化掃描，得到特征頻率和振型模態的結果，如圖2所示。提取最低價的本征頻率，繪制了晶胞參數的頻帶結果圖，如圖3所示。

該內容涵蓋FDTD、MODE、CHARGE、HEAT、INTERCONNECT五大仿真工具，內容覆蓋基礎原理講解到復雜器件設計。無源環節不僅包括功率分束器、起偏器、偏振旋轉分束器、濾波器等多種無源光子器件，還包含常用的逆向設計算法，適用于硅基、鈮酸鋰等多種材料體系，可有效助力學員掌握無源光子器件設計技能。

</strong></p><p>為了解決超透鏡手動設計方法的局限性，全世界都在努力開發具有逆向設計功能的自動化流程。

而通過特定設計的多層超表面，可有效替代傳統光學系統的復雜結構：例如將多個特殊設計的超表面集成，能夠實現微分計算、邊緣提取等功能；采用結構連續化的三維超表面，則可完成光譜與偏振的分類處理。 多層超表面（來自原文）值得注意的是，超表面的復雜結構往往需要通過逆向設計與優化算法獲取，而其緊密的層間間隔與單元間耦合效應，要求建立高精度的全波仿真模型。

交互式的網格變形、自定義設計變量定義功能 HyperMesh提供的網格變形工具幫助用戶無需重新修改原有網格即可自動生成新的有限元模型。 提供了由CAE向CAD的逆向接口 HyperMesh為用戶提供了由有限元模型生成幾何模型的功能。

此外，為了比較子單元形狀對模式轉化的影響，本文分別優化了圓形和方形子單元陣列的設計。基于DBS算法的逆向設計步驟包括：1. 設置品質因數（FOM）:其中 表示從端口 輸出 模式的功率， 表示從端口 輸出 模式的功率， 和 分別表示端口I輸入的 和 模式的功率。2. 確定優化區域，并給出子單元的0/1矩陣的初始分布。其中0和1分別表示二氧化硅和硅材料。

規格概要　　二維或三維建模　　自定義任意表面和立體形貌　　高級共形網格技術　　靈活的材料插件　　支持隨空間變化的各向異性材料　　全矢量自定義和高數值孔徑的寬譜高斯光源　　遠場分析　　Q因子分析　　自動提取S參數　　能帶結構分析　　腳本和優化程序　　支持云計算和HPC高性能并行計算　　主要特點　　光子器件逆向設計優化　　針對目標自動化探索最佳設計與結構

超材料是一類具有特殊功能的人造材料，可以操控光、聲音或者流體在其中的傳播速度，從而實現隱形。然而，超材料單元結構的制造通常涉及復雜的微納加工，這使得大尺度隱形裝置的實驗實現變得尤為困難。在這項研究中，作者設計了一種不使用任何超材料的特殊流體隱形裝置，可以使大尺度物體在理想流體中實現隱形。通常情況下，當流體碰到障礙物時，流動的軌跡將發生偏折、改變流向。

AI/ML 算法在逆向設計過程中被成功應用，例如通過<strong>拓撲優化</strong>來尋找具有最佳性能的纖維方向和尺寸。此外，AI/ML 還可以與有限元分析和神經網絡等工具結合，進行預測和逆向設計，以滿足特定的功能需求。未來，將<strong>生成式 AI 模型</strong>與逆向設計相結合，有望克服現有材料數據庫的限制，發現全新的材料結構。

中山大學希望通過仿真工具在有限時間內評估不同的超構光學透鏡方案，靈活更改超構光學透鏡周圍的浸沒材料，模擬材料變化后超構透鏡的光學性能變化，例如焦點大小和效率；仿真結果必須和實驗結果相近，從而讓仿真技術為超構光學透鏡方案節約時間和設計成本。

根據 CATIA 的逆向掃描提取出車門曲面,重新設計后將數模導入 HyperWorks 對模型進行處理并劃分網格,用 HyperWorks自帶的 Optistruct求解器對車門的剛度、和模態分析進行求解,結果 表明該車與傳統的沖壓車門相比門力學性能得到了極大的提高。

最后，從隔振性能和耐撞性等綜合方面進行了多目標優化，得到了新型三維超材料的優化設計。本工作為開發具有隔振性能和耐撞性的多功能超材料提供了新的可能性。原文總結： 該研究提出了一種新型的三維變形材料的設計，并對其振動隔離能力和耐撞性進行了全面的研究。通過多目標優化來優化變形材料，同時考慮了振動隔離和耐撞性。

原文摘要： 本文采用分子動力學（MD）法測定了粒子增強乙烯丙烯二烯單體（EPDM）/乙烯四氟乙烯（ETFE）共聚物材料的力學性能，并將該共聚物材料用于聲學超材料的結構設計。其次，基于離散點匹配方法，對材料的聲傳輸損耗特性進行了預測，并通過多物理場耦合有限元模型驗證了該理論的準確性和有效性。最后，研究了影響材料結構的7個關鍵參數，并分析了它們的影響規律和機理。

一種超材料的電場圖（2）超材料板塊該板塊主要以案例為主，分別對多個論文中的超材料吸波體、可調超材料以及超透鏡進行復現和說明。在本板塊將對所有結構進行參數化建模，并對輸出曲線進行相關處理，此外還包括超透鏡的計算和整體3D建模，實現一鍵式腳本建模方法。

超材料是一種人工材料，其性能取決于特定的結構設計而非化學成分。此類材料的結構往往很復雜，因此制造難度相當大。本文我們將通過數值研究探討一種能夠在靜水壓力的作用下膨脹的多孔彈性超材料（由帶空隙的單一材料制成）。

超材料是一種人工材料，其性能取決于特定的結構設計而非化學成分。此類材料的結構往往很復雜，因此制造難度相當大。本文我們將通過數值研究探討一種能夠在靜水壓力的作用下膨脹的多孔彈性超材料（由帶空隙的單一材料制成）。

完整鏡頭模擬PEC孔徑為了阻止鏡頭外光場的入射，在超透鏡之前放置了一個由PEC材料制成的孔徑。它的半徑由“模型”中的腳本自動設置。“超透鏡”結構組要可視化目標相位vs.位置以及半徑vs.位置，請在“metalens”結構組中將“make plot”設置為“1”，然后單擊“Script”選項卡中的“Test”按鈕。