Near‐Isotropic, Extreme‐Stiffness, Continuous 3D Mechanical Metamaterial Sequences Using Implicit Neural Representation

超材料 各向同性 刚度 可制造性设计 序列(生物学) 航程(航空) 极限(数学) 代表(政治) 材料科学 拓扑优化 拓扑(电路) 计算机科学 结构工程 数学 数学分析 物理 机械工程 有限元法 光学 工程类 复合材料 光电子学 组合数学 政治 生物 法学 遗传学 政治学
作者
Yunkai Zhao,Li Wang,Xiaoya Zhai,Jiacheng Han,Qingping Ma,Junhao Ding,Yonggang Gu,Xiaoming Fu
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
标识
DOI:10.1002/advs.202410428
摘要

Abstract Mechanical metamaterials represent a distinct category of engineered materials characterized by their tailored density distributions to have unique properties. It is challenging to create continuous density distributions to design a smooth mechanical metamaterial sequence in which each metamaterial possesses stiffness close to the theoretical limit in all directions. This study proposes three near‐isotropic, extreme‐stiffness, and continuous 3D mechanical metamaterial sequences by combining topology optimization and data‐driven design. Through innovative structural design, the sequences achieve over 98% of the Hashin–Shtrikman upper bounds in the most unfavorable direction. This performance spans a relative density range of 0.2–1, surpassing previous designs, which fall short at medium and higher densities. Moreover, the metamaterial sequence is innovatively represented by the implicit neural function; thus, it is resolution‐free to exhibit continuously varying densities. Experimental validation demonstrates the manufacturability and high stiffness of the three sequences.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
shelly完成签到 ,获得积分10
刚刚
刘庚灵发布了新的文献求助10
1秒前
海边烤苞米完成签到,获得积分10
1秒前
耍酷谷雪完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
丁1完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
火星上火发布了新的文献求助10
3秒前
熹薇发布了新的文献求助10
3秒前
淡淡晓夏发布了新的文献求助20
3秒前
yangluyao发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
欣喜的灵枫完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
丘比特的应助被愉快续采纳,获得10
7秒前
8秒前
杨俊茜发布了新的文献求助20
8秒前
田様的应助被CZR123采纳,获得10
9秒前
郑三金关注了科研通微信公众号
9秒前
三木发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
阿睿完成签到,获得积分10
10秒前
其实发布了新的文献求助30
10秒前
Hello的应助被许大牛采纳,获得10
10秒前
英俊的铭的应助被Alinna采纳,获得10
10秒前
老古董完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
FashionBoy的应助被火星上火采纳,获得10
11秒前
11秒前
我是一条好汉完成签到,获得积分10
11秒前
piao完成签到,获得积分10
12秒前
zqq发布了新的文献求助10
12秒前
木子发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
手搓大师发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
hu发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8052712
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9480267
关于积分的说明 21301791
捐赠科研通 7620949
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3393822
关于科研通互助平台的介绍 2524866
邀请新用户注册赠送积分活动 2431904