自修复材料作为一种新型的智能材料,最终必将被制成各类复杂结构(即,自修复结构),而复杂结构的优化必将带来更高的优化时间,因此,急需开展以复杂结构体为设计域的微管网优化研究,并需减少结构复杂度对微管网拓扑优化时Baf-A1抑制剂间成本的影响。针寻找更多对此问题,研究采用了宏观结构与细观微管网载体的分步优化策略;通过制作试样并进行力学实验,验证了优化方法的可行性。具体如下:(1)内置微管网载体的自修复结构拓扑优化。研究以MBB梁为例,基于MMC方法在相同设计域尺寸、工况下,通过增加不同组件数,验证了结构复杂度(组件数)对拓扑优化计算速度的影响,并得到最优宏观结构的显式表达式;之后,以宏观结构为设计域,植入单/双层的微管网载体,并为确保修复剂的流动效率以及自修复结构的力学性能,基于哈迪-克罗斯迭代求解微管genetic introgression网载体的水头损失为目标函数1,以刚度矩阵计算埋入微管网载体的宏观结构柔度为目标函数2,以微管网载体的总长度作为目标函数3,并在此三个目标函数值的基础上采用NSGA-Ⅱ算法获得非劣解集。研究表明:1)在MMC方法中,随着组件数的增加,所优化的宏观结构更加精细、复杂,所呈现的轮廓更为光滑,且柔度值也随着减小;2)相比于无微管网的宏观结构,内置单/双层载体自修复结构的力学性能在可接受的范围内均有一定程度的下降;3)相同条件下,相比于单层载体自修复结构而言,双层载体自修复结构的力学性能略差,但一般情况下,其水头损失与管网长度更优。(2)自修复结构及其微管网载体拓扑优化的实验验证。为了论证优化结果的有效性,分别制备出无微管网的MBB梁试样、内置单层微管网的MBB梁试样,并设计与搭建实验平台,对两种结构进行了力学测试实验。实验结果表明:在相同的载荷与约束下,无微管网的MBB梁的平均应变为3593.76,内置单层微管网的MBB梁的平均应变为3802.32,内置单层微管网的MBB梁模型的力学性能可达到无微管网的MBB梁模型的94.5%,相比于MBB梁优化结果的柔度0.0248(详见表2-2),内置单层微管网MBB梁的柔度0.0255(详见2.7.2节)仅下降2.8%,可见实验、优化结果大致吻合,验证了自修复结构及其微管网载体的优化方法的有效性。