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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
JWang发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
刚刚
朵拉完成签到,获得积分10
1秒前
zakka完成签到 ,获得积分10
1秒前
薄荷发布了新的文献求助20
2秒前
orixero应助hjx采纳,获得30
3秒前
YY完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
趴趴完成签到,获得积分10
3秒前
David驳回了buno应助
3秒前
4秒前
科研通AI6应助一叶知秋采纳,获得10
5秒前
5秒前
深情安青应助小冯采纳,获得10
5秒前
搜集达人应助rong采纳,获得10
6秒前
大力沛萍发布了新的文献求助10
7秒前
chentianhui完成签到 ,获得积分10
7秒前
笨笨葶发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
科研完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
NexusExplorer应助葛蓉采纳,获得30
10秒前
斯文钢笔完成签到 ,获得积分10
10秒前
yjn发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
求助人员发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
英姑应助汪蔓蔓采纳,获得20
12秒前
背后的雪卉应助陆aa采纳,获得10
13秒前
梅雪关注了科研通微信公众号
13秒前
13秒前
SciGPT应助WEIWEI采纳,获得10
13秒前
追寻依波完成签到,获得积分10
13秒前
14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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5589068
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4672334
关于积分的说明 14790349
捐赠科研通 4627486
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532071
邀请新用户注册赠送积分活动 1500706
关于科研通互助平台的介绍 1468396