机器学习在声学超材料中的应用进展

来源：振动与冲击杂志2024年第23期北京时间：

作者：章本本，缪林昌，郑海忠，肖鹏

单位：东南大学交通学院， 南京211189

摘要：声学超材料作为一类新型人工复合结构材料，拥有天然材料所不具备的众多新颖和反常物理特性，为声波的有效控制和精准调控提供了崭新的研究途径和应用机遇。然而，为获得声学超材料的特定结构功能响应，传统设计方法需要在理论推导、数值模拟和实验验证过程中不断反复调整材料参数或结构形态，大幅增加了研究计算成本。机器学习具有强大的非线性拟合能力，能够通过优化算法绕过物理建模过程，直接在参数空间内构建恰当映射关系以达到满足目标功能的目的，为突破传统物理设计策略的高度限制提供了可能性。本文综述了近几年来机器学习在声学超材料的应用进展。首先，简要概述了声学超材料的基本发展情况和主流机器学习算法的基本原理，然后详细介绍了机器学习在声子晶体、声学超材料和声学超材料拓扑设计中的最新应用研究成果，最后就该领域的研究现状开展了相应讨论和展望。<br>

关键词：机器学习，声学超材料，声子晶体，拓扑优化