一种基于混合贝叶斯优化的拓扑声子晶体逆设计方法

本发明公开了一种基于混合贝叶斯优化的拓扑声子晶体逆设计方法。首先建立拓扑声子晶体异质结构模型，确定设计变量、几何约束、候选频率范围及以界面声能增强为核心的优化目标。随后，利用少量仿真样本构建初始数据集，并采用高斯过程代理模型表征结构参数与声学性能之间的复杂非线性映射关系；通过采集函数综合考虑预测性能与模型不确定性，在设计空间内迭代筛选具有较高优化潜力的候选参数，实现对全局最优区域的高效探索。在高斯贝叶斯优化获得较优参数后，以该参数为初始点执行自适应步长模式搜索，对其邻域进行确定性精细寻优，直至满足几何精度或目标函数收敛条件，输出最优结构参数。该方法将高斯贝叶斯优化的小样本全局探索能力与模式搜索的高精度局部寻优能力相结合，能够节约计算资源，提高复杂拓扑声学结构逆设计的寻优效率和收敛精度，可用于拓扑界面态声场局域增强、声能收集及高灵敏声学传感器等声功能器件的按需设计。