机械超材料致动器的自动设计
软凝聚态物质
2020-09-09 v1 无序系统与神经网络
材料科学
摘要
机械超材料致动器利用编码于单个 3D 打印元件内的结构特征实现预定的输入—输出操作，从而免除了组装不同结构部件的需要。尽管该领域进展迅速，仍需要高效策略来优化面向多种功能的超材料设计。我们提出一种机械超材料致动器自动设计的计算方法，其将强化蒙特卡洛方法与离散元模拟相结合。所选机械超材料致动器的 3D 打印表明，机器生成的结构可达到高效率，超越人工设计的结构。我们还表明，通过训练深度神经网络设计高效致动器是可行的，从而免除了冗长的机械模拟。此处设计的基元致动器可组合以产生任意复杂度的超材料机器，用于无数工程应用。
引用
@article{arxiv.2002.03032,
title = {Automatic Design of Mechanical Metamaterial Actuators},
author = {Silvia Bonfanti and Roberto Guerra and Francesc Font Clos and Daniel Rayneau-Kirkhope and Stefano Zapperi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.03032},
year = {2020}
}