1.一种材料多尺度双向演化结构优化算法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1：使用有限元网格离散整个设计域；

S2：定义初始参数，包括目标体积率Vobj、各级材料的平均值调整系数αj、升级率er与降级率rr、材料尺度数n和各材料的弹性模量物理参数；

S3：进行有限元分析；

S4：计算出所有单元的灵敏度；

S5：进行灵敏度的过滤与更新：S6：计算每种材料的升级指标Pj,1和降级指标Pj,2；

S7：进行相邻材料等级间的升降级操作；

S8：判断是否达到目标体积率Vobj，是则优化结束，否则回到S3。

2.根据权利要求1所述的材料多尺度双向演化结构优化算法，其特征在于，S2中，定义初始参数后，使每种材料通过各异的弹性模量赋值来体现等级差别，目标函数为最小化柔顺度并施加体积约束，数学模型描述为：式中C为结构柔顺度指标；K、u、P分别为结构总体刚度矩阵、位移向量及荷载向量；Ei、ui、E0、ki分别为第i个单元的弹性模量、第i个单元的位移向量、基准弹性模量，以基准弹性模量为基础确定其他材料的弹性模量、单元刚度矩阵；V、Vobj分别为结构当前体积率及目标体积率。

3.根据权利要求2所述的材料多尺度双向演化结构优化算法，其特征在于，S4中，单元灵敏度的计算方法为：

结构的刚度通过平均应变能间接表示，其公式为：不同材料的弹性模量为E0的线性内值，其表达式为：Ei＝E0xi                                  (3)式中xi表示第i个单元的单元状态，1表示最高等级材料，其余材料根据材料尺度在0‑1之间线性内插；

根据式(3)，当某结构中某一个单元状态xi发生改变时，结构刚度的改变为：ΔK＝K′‑K＝‑ΔxiE0ki     (4)式中K′为单元状态改变后的刚度矩阵；

在优化中，结构的荷载向量是与单元状态无关的常量，因此单元状态变化时：KΔu+ΔKu+ΔKΔu＝0         (5)忽略相对高阶的微量ΔKΔu，单元状态改变时结构位移的改变为：Δu＝‑KΔKu       (6)根据式(2)和(4)可以得到，结构平均应变能的改变为：因此基于平均柔顺度的单元灵敏度可以被定义为：

4.根据权利要求3所述的材料多尺度双向演化结构优化算法，其特征在于，S6中，升降级指标Pj,1和Pj,2的计算方法为式中Pj,1和Pj,2分别指第j种材料的升级指标和降级指标，αj为第j种材料的平均值调整系数， 为第j种材料中第i个单元的灵敏度， 为第j种材料所有单元的灵敏度平均值。

5.根据权利要求4所述的材料多尺度双向演化结构优化算法，其特征在于，所述αj>1，或αj<1。

6.根据权利要求1所述的材料多尺度双向演化结构优化算法，其特征在于，S2中：定义初始参数还包括定义折算体积：

式中Vi为第i个单元的体积，Ei为该单元当前所属材料的弹性模量，E0为基准弹性模量。

7.根据权利要求4所述的材料多尺度双向演化结构优化算法，其特征在于，S7‑S8的具体步骤为：

S7.1：定义j＝n；

S7.2：判断是否j>1，如果判断结果为否，则进行S7.3，如果判断结果为是，则进行S7.4；

S7.3：判断是否V＝Vobj，如果判断结果为否，则返回至S3，如果判断结果为是，则结束算法；

S7.4:判断是否Pj,2>Pj‑1，1，如果判断结果为否，则对第j‑1种材料开展升级操作，令j＝j‑1，返回S7.2；如果判断结果为是，则对第j种材料开展降级操作，令j＝j‑1，返回S7.2。