随着超材料市场需求的增加，超材料领域逐渐表现出多学科交叉与多功能一体化的发展趋势，超材料在新型功能材料的研发、应用拓展方面具有广泛的应用前景。本书是一本关于力学超材料的专著，系统地阐述了力学超材料设计与性能调控理论。主要内容包括绪论、复合折纸超材料的设计和波动特性、折纸蜂窝超材料的设计和力学性能、双功能超材料的设计及其力学性能、基于机器学习的超材料设计与性能优化。本书汇聚了作者近年来在力学超材料领域取得的研究成果，编排上遵循由浅入深、由简单到复杂的原则，内容层层递进，便于读者阅读。 本书可供超构材料、减振降噪材料、新型防护结构、功能器件等相关领域的科技人员阅读和参考，也可作为高等院校的力学、航空航天、机械、土木等专业高年级本科生和研究生系统学习力学超材料相关知识的参考书。

前言
第1章 绪论
1.1 超材料的研究背景和意义
1.2 折纸超材料的研究进展
1.2.1 折纸结构的概念与发展
1.2.2 折纸结构的力学性能
1.2.3 折纸结构的波动特性
1.2.4 周期结构中的弹性波
1.2.5 半解析周期谱元法
1.3 机器学习在超材料领域中的应用
第2章 复合折纸超材料的设计和波动特性
2.1 引言
2.2 一维复合折叠梁的结构设计和波动特性
2.2.1 结构设计
2.2.2 波动特性
2.2.3 复合折叠梁的波动特性分析
2.3 波纹-折纸超材料的设计和带隙优化
2.3.1 多尺度微观力学模型
2.3.2 波纹-折纸超材料的微结构设计
2.3.3 能带和波传输特性
2.3.4 纳米复合材料的分布对带隙的影响
2.3.5 优化问题的定义
2.3.6 优化结果的讨论
2.4 点阵-折纸超材料的设计和性能优化
2.4.1 点阵-折纸超材料的结构设计
2.4.2 波动分析
2.4.3 低频带隙的宽频优化
第3章 折纸蜂窝超材料的设计和力学性能
3.1 引言
3.2 折纸蜂窝超材料的面内动态响应和吸能特性
3.2.1 内凹折纸蜂窝结构的设计
3.2.2 有限元模型
3.2.3 两种结构性能对比
3.2.4 参数变化
3.2.5 变形模式图
3.2.6 能量吸收
3.2.7 泊松比效应
3.3 梯度折纸蜂窝超材料的面内压缩性能
3.3.1 结构模型
3.3.2 数值模型与验证
3.3.3 理论分析
3.3.4 梯度内凹折纸蜂窝
3.4 层级折纸蜂窝超材料的力学性能和结构优化
3.4.1 超结构模型和耐撞性指标
3.4.2 数值模型和验证
3.4.3 理论分析
3.4.4 参数研究
3.4.5 多目标优化设计
第4章 双功能超材料的设计及其力学性能
4.1 引言
4.2 多层级内凹蜂窝超材料的波动与隔振特性
4.2.1 新型多层级内凹蜂窝超材料的几何参数
4.2.2 动态行为分析
4.2.3 隔振特性分析
4.3 局域共振折纸超材料的波动与缓冲性能
4.3.1 局域共振折纸超材料的波动建模
4.3.2 等效介质理论和频域传输谱
4.3.3 局域共振折纸超材料的波传输分析
4.3.4 带隙的参数化调控
4.3.5 局域共振折纸超材料的冲击波缓冲研究
4.4 多边形负刚度超材料的波动特性与调控
4.4.1 结构设计和负刚度特性分析
4.4.2 负刚度折纸超材料的波动特性分析
4.4.3 压缩诱导带隙演化
第5章 基于机器学习的超材料设计与性能优化
5.1 引言
5.2 定向衰减声子晶体逆向设计
5.2.1 一维声子晶体中的弹性波传播模型
5.2.2 深度学习模型
5.2.3 结果与讨论
5.3 基于强化学习的负泊松比蜂窝结构优化设计
5.3.1 设计和优化的方法论
5.3.2 数值结果
5.3.3 能量吸收能力
5.4 宽带隙高承载声学黑洞板的设计与性能优化
5.4.1 理论模型
5.4.2 半解析周期谱有限元法
5.4.3 基于机器学习的优化策略
5.4.4 结果与讨论
5.4.5 超板的优化
参考文献