开元体育·(中国)官方网站丁汉院士、吴志刚教授团队在《Advanced Materials》发表力学超材料结构设计论文

作者:柴治平编辑:欧阳俊怡发布:2024-06-25点击量:

6月22日,开元体育·(中国)官方网站丁汉院士、吴志刚教授团队在国际权威期刊《Advanced Materials》上发表关于柔性力学超材料逆向设计的最新研究成果“Tailoring Stress-strain Curves of Flexible Snapping Mechanical Metamaterial for On-demand Mechanical Responses via Data-driven Inverse Design(基于数据驱动的逆向设计调控柔性力学超材料的应力应变曲线以按需实现其不同力学响应)”。开元体育·(中国)官方网站博士生柴治平、宗子盛为第一作者,吴志刚教授为通讯作者。

基于软材料的柔性力学超材料是力学超材料的重要分支,其卓越的可设计性和变形性为其在能量调制、可编程变形行为等方面的应用提供了广阔前景。现有设计方法在力学行为准确描述上的欠缺以及逆向设计方法的缺失,阻碍了柔性力学超材料结构在结构编程的机械智能方面的发展。如何准确的描述柔性超材料形变的行为以及通过目标力学性质实现对结构的逆向设计,是柔性超材料研究领域所面临的重要难题之一。

通过向柔性力学超材料结构中引入跃变结构,该研究实现了针对超材料变形行为的时空调控。基于数据驱动的逆向设计方法,该研究面向能量吸收率的调控、单自由度驱动下可重构软体致动器动作编程等机械智能行为,实现了力学超材料行为的按需设计。

此项工作解决了柔性力学超材料响应行为量化和逆向设计的难题,验证了基于仿真的数据驱动逆向设计方法的准确性和可行性,有助于推动和促进行为更为智能和复杂的力学超材料设计与应用。



论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202404369



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