基于体映射的三维架构材料逆向设计与通过拓扑重构的机动性控制
材料科学
2022-12-13 v1 计算几何
应用物理
摘要
模块化折纸结构的最近发展开启了具有多自由度（multi-DOF）主动超材料的新时代。值得注意的是，尚未有针对体模块化折纸结构的系统性逆向设计方法被报道。此外，用于设计多自由度主动超材料的模块化折纸拓扑极少被研究。在此，我们开发了一种用于构建三维主动架构结构的逆向设计方法和可重构算法——我们合成可体映射到目标三维形状的模块化折纸结构。我们通过重构架构结构的拓扑来控制其可重构性。我们基于体映射的逆向设计与通过拓扑重构的机动性控制可用于构建具有任意三维复杂形状且可多自由度变形的架构超材料。我们的工作为基于体逆向设计的三维可重构结构开辟了新路径。该工作对于汽车、航空航天和生物医学工程应用中的三维主动超材料和三维变形器件设计具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2205.07601,
title = {Volumetric-mapping-based inverse design of 3D architected materials and mobility control by topology reconstruction},
author = {Kai Xiao and Xiang Zhou and Jaehyung Ju},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.07601},
year = {2022}
}
备注
36 pages