Исследователи из Имперского колледжа Лондона создали вычислительную среду, позволяющую проектировать нелинейные механические метаматериалы с нуля. Инструмент использует топологическую оптимизацию для генерации микроскопических элементарных ячеек на основе целевых показателей напряжения-деформации. Работа, опубликованная в Advanced Engineering Materials, была выполнена Чарли Авелином, Мэттью Сантером и Робертом Хьюсоном из Департамента аэронавтики.
Контакт, выпучивание и бистабильность в одном рабочем процессе 🛠️
Среда интегрирует внутренний контакт, выпучивание при сжатии и бистабильность в единый процесс. Проектировщики могут синтезировать элементарные ячейки со сложными механическими откликами без необходимости в предопределенных геометриях или наборах данных машинного обучения. Топологическая оптимизация позволяет исследовать конфигурации, которые ранее требовали метода проб и ошибок, предлагая прямой путь от желаемого отклика к конечной микроструктуре.
Прощайте каталоги деталей, здравствуй ИИ, который не нужно обучать 🤖
До сих пор проектирование метаматериала подразумевало поиск в каталогах или ожидание, пока нейронная сеть научится на предыдущих примерах. Этот метод предлагает нечто более радикальное: генерировать геометрию непосредственно на основе того, что вы хотите, чтобы она делала. Как заказать пиццу, а печь сама придумывает тесто, сыр и способ выпечки. При этом без зависимости от того, видел ли курьер тысячу пицц раньше.