1导读
网/膜复合材料在自然界中广泛存在，人们受其启发将之应用于工程中。如地面上建筑物的屋顶到外太空可展开的空间膜面天线均有其身影。因此，给出一种行之有效的网/膜复合材料设计方法对理解其几何-性能关系进而指导具有优异力学性能的网/膜复合材料器件至关重要。然而，目前的研究多集中在个别网型几何图案构成的网/膜复合材料实验或仿真模拟层面，对非典型的网型几何图案与力学性能之间的关系研究还不深入。如研究发现可应用于超压气球上的网/膜复合材料其网型（如矩形、菱形等）可通过优化从而提高整体结构的稳定性，并伴随着不同的失效模式。另外，结构的强度与抗撕裂能力和几何图案之间呈现出一种奇特的联系。但如何描述结构网型几何图案对力学性能的影响，从而指导先进网/膜复合材料器件的研发，具有重要的科学与工程意义。
2022年，复合材料期刊《Composites Science and Technology》发表了哈尔滨工业大学在网/膜复合材料人工智能设计方法方面的研究工作，论文标题为“Mesh/membrane composite with superior mechanical performance: A deep learning-based design”，通讯作者为哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所王长国教授，第一作者张云策。
2内容简介
针对网/膜复合材料，研究发现，对于网/膜复合材料的拉伸行为，其网型的几何图案与其强度及断裂能有紧密的联系。而对于具有不同几何图案网型的网/膜复合材料而言，如下图，其几何图案可由6个几何参数表征。大量的网型中不仅涵盖了工程中长期使用的典型构型（如三角形、菱形、蜂窝形等），还给出了其他非典型的图案构型（如渐进梯度型、单胞阵列型、单胞混合型等）。这可极大的拓展网/膜复合材料的设计空间，为研究其复杂的几何-性能关系打下基础。
图1 通过使用不同参数组合生成的多种网/膜复合材料几何图案，其中数字表示六个几何参数
