本发明的一种超结构的优化方法、系统及设备，本实施例的所述方法中，超结构的拓扑构型由两种实体材料及一种虚拟材料的材料分布描述，其中虚拟材料用于描述材料为空的分布。通过判断基础材料组合动态调整优化目标，对材料均为实体材料的组合时，设定为进行包括热膨胀系数优化处理的第一优化处理，对包含虚拟材料的组合时，设定为进行包括泊松比处理的第二优化处理，从而实现了对待优化的超结构进行热膨胀系数以及泊松比的迭代优化，进而有效地解决了现有技术中超结构的优化方法存在着的主要集中于单功能，如只能实现对负泊松比进行优化，导致优化后的超结构的功能过于单一的技术问题。