Efficient Representation and Optimization for TPMS-Based Porous Structures

拓扑优化 拓扑(电路) 可控性 壳体(结构) 计算机科学 六面体 多孔性 平滑度 几何学 有限元法 材料科学 数学 机械工程 工程类 数学分析 结构工程 应用数学 组合数学 复合材料
作者
Jiangbei Hu,Shengfa Wang,Baojun Li,Fengqi Li,Zhongxuan Luo,Ligang Liu
出处
期刊:IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:28 (7): 2615-2627 被引量:26
标识
DOI:10.1109/tvcg.2020.3037697
摘要

In this approach, we present an efficient topology and geometry optimization of triply periodic minimal surfaces (TPMS) based porous shell structures, which can be represented, analyzed, optimized and stored directly using functions. The proposed framework is directly executed on functions instead of remeshing (tetrahedral/hexahedral), and this framework substantially improves the controllability and efficiency. Specifically, a valid TPMS-based porous shell structure is first constructed by function expressions. The porous shell permits continuous and smooth changes of geometry (shell thickness) and topology (porous period). The porous structures also inherit several of the advantageous properties of TPMS, such as smoothness, full connectivity (no closed hollows), and high controllability. Then, the problem of filling an object's interior region with porous shell can be formulated into a constraint optimization problem with two control parameter functions. Finally, an efficient topology and geometry optimization scheme is presented to obtain optimized scale-varying porous shell structures. In contrast to traditional heuristic methods for TPMS, our work directly optimize both the topology and geometry of TPMS-based structures. Various experiments have shown that our proposed porous structures have obvious advantages in terms of efficiency and effectiveness.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
清爽猕猴桃完成签到,获得积分20
刚刚
含糊的衬衫完成签到 ,获得积分20
刚刚
爱哭的小女孩完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
梦槐完成签到,获得积分10
1秒前
吕君完成签到,获得积分10
1秒前
anan应助竹林风箫采纳,获得10
2秒前
2秒前
依然小爽完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Cy完成签到,获得积分10
3秒前
乐观的海发布了新的文献求助10
4秒前
NexusExplorer应助勤劳寒烟采纳,获得10
5秒前
5秒前
YUMMY发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
nancylan应助CooLIT采纳,获得10
6秒前
6秒前
orixero应助糟糕的秋白采纳,获得10
6秒前
GG完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
斯文白梦完成签到,获得积分10
7秒前
yy发布了新的文献求助10
8秒前
清心淡如水完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
晚风发布了新的文献求助10
9秒前
wlscj给舒桐啊的求助进行了留言
9秒前
dyuguo3完成签到 ,获得积分10
9秒前
宥沐发布了新的文献求助10
10秒前
共享精神应助lyb采纳,获得10
10秒前
喳喳瑶完成签到,获得积分10
10秒前
orixero应助iebix采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
行星一只兔完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
斯文白梦发布了新的文献求助80
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
Fermented Coffee Market 2000
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Investigative Interviewing: Psychology and Practice 300
Atlas of Anatomy (Fifth Edition) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5286904
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4439441
关于积分的说明 13821830
捐赠科研通 4321463
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2371969
邀请新用户注册赠送积分活动 1367463
关于科研通互助平台的介绍 1330923