Diverse 3D auxetic unit cell inverse design with deep learning

辅助 有限元法 超材料 反向 单位(环理论) 计算机科学 刚度 构造(python库) 泊松比 拓扑优化 实现(概率) 生成设计 拓扑(电路) 泊松分布 结构工程 材料科学 数学 几何学 复合材料 工程类 数学教育 程序设计语言 组合数学 相容性(地球化学) 统计 光电子学
作者
Xi Fang,Hui‐Shen Shen,Hai Wang
出处
期刊:Applied physics reviews [American Institute of Physics]
卷期号:10 (3) 被引量:17
标识
DOI:10.1063/5.0151936
摘要

The use of metamaterial structures with auxeticity can result in exceptional mechanical properties, such as high energy absorption and fracture resistance. However, traditional design approaches rely heavily on researchers' subjective experiences, while existing inverse design methods limit design possibilities by ignoring generative diversity. In this study, we report a deep-learning-based inverse design approach for 3D auxetic unit cells that overcomes these limitations by providing diverse and accurately conditioned design options. We construct a dataset of symmetric 3D auxetic unit cells and apply an elastic modulus optimization network to generate diversified spatial topological structures with negative Poisson's ratios and optimized stiffness. The resulting 3D unit cells exhibit improved mechanical properties, as confirmed by finite element simulations and experiments. Our approach offers better coverage of the design space and generates optimized 3D unit cells with rich and diverse properties.
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
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
yuhanz发布了新的文献求助10
刚刚
眼睛大的荔枝完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
包容水桃完成签到,获得积分10
1秒前
xxxb2025发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
哭泣吐司完成签到,获得积分10
3秒前
思源应助娟儿采纳,获得10
3秒前
高岩发布了新的文献求助10
4秒前
遇见完成签到,获得积分20
4秒前
hbhbj应助睡醒的庄周采纳,获得20
5秒前
qw发布了新的文献求助10
5秒前
囚徒发布了新的文献求助10
5秒前
哇哇哇发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
Yubler发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
学术垃圾发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
9秒前
木木发布了新的文献求助50
9秒前
思源应助眼睛大的荔枝采纳,获得10
9秒前
10秒前
充电宝应助cxz采纳,获得10
10秒前
李健的小迷弟应助高乐高采纳,获得10
10秒前
领导范儿应助文章多多采纳,获得10
11秒前
囚徒完成签到,获得积分10
11秒前
李健应助ZSH采纳,获得10
11秒前
无辜冷雁发布了新的文献求助30
11秒前
破茧发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
xxxb2025完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
zhujie0105完成签到 ,获得积分10
13秒前
科研通AI2S应助krixdina采纳,获得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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6041154
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7779416
关于积分的说明 16233074
捐赠科研通 5187064
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775701
邀请新用户注册赠送积分活动 1758781
关于科研通互助平台的介绍 1642277