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龙图腾网获悉中国人民解放军国防科技大学申请的专利一种模量与密度解耦的力学超材料设计方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120148713B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510299540.2，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权一种模量与密度解耦的力学超材料设计方法及装置是由温激鸿;刘琳;王洋;杨海滨;钟杰;方鑫;郁殿龙;徐胜森;曾凡银;郑周甫设计研发完成，并于2025-03-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种模量与密度解耦的力学超材料设计方法及装置在说明书摘要公布了：本发明公开一种模量与密度解耦的力学超材料设计方法及装置，本方法基于六边形结构，构建超材料晶格几何模型；在所述晶格几何模型的对称边上的设定位置增加设定质量的圆形质量块。基于均匀化理论，通过控制单一变量，分别对圆形质量块设定半径及设定壁厚下的超材料模量和超材料密度进行求解，获得所述超材料模量和所述超材料密度；通过调节圆形质量块的半径对所述超材料模量与超材料质量进行解耦；通过设定计算策略，对纵波及横波在超材料中的传播数据进行计算，获得声速随所述超材料密度的变化规律。本发明能够实现对声速的大范围可调，打破高模量与低声速难以兼得的技术瓶颈。

本发明授权一种模量与密度解耦的力学超材料设计方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种模量与密度解耦的力学超材料设计方法，其特征在于，包括： 基于六边形结构，构建超材料晶格几何模型；在所述晶格几何模型的对称边上的设定位置增加设定质量的圆形质量块； 基于均匀化理论，通过控制单一变量，分别对圆形质量块设定半径及设定壁厚下的超材料模量和超材料密度进行求解，获得所述超材料模量和所述超材料密度；通过调节圆形质量块的半径对所述超材料模量与超材料质量进行解耦； 通过设定计算策略，对纵波及横波在超材料中的传播数据进行计算，获得声速随所述超材料密度的变化规律； 利用积分求解不同结构的等效密度；在未添加质量块时改变壁厚参数t_thick，求得等效密度以及等效杨氏模量绘制两者关系图，在不同壁厚下增加圆形质量块的半径参数r，求解等效密度和等效杨氏模量； 所述超材料模量的求解步骤为： 通过COMSOL软件进行仿真，获得节点等效模型； 通过所述节点等效模型中的模量矩阵及质量矩阵，计算获得特征频率； 根据所述特征频率对Helmholtz方程进行求解，获得声速； 根据所述声速，通过COMSOL软件Christoffel方程进行计算获得超材料的等效杨氏模量； 绘制设定方向等效杨氏模量随等效密度的变化趋势； 所述特征频率的计算公式为： 式中，K为模量矩阵；M为质量矩阵；为特征频率；u为模型各点位移； 获得声速随所述超材料密度的变化规律的步骤为： 基于节点等效模型，在COMSOLMultiphysics软件中计算获得声波在不同结构模型中的传播速度； 将所述传播速度与圆形质量块的半径变化进行对比，获得圆形质量块的半径变化对所述传播速度的影响； 根据所述影响绘制声速随相对密度的变化图像。

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