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Computational design for 4d printing of topology optimized multi-material active composites

npj Computational Materials 2023年第1期9卷 2342-2350页

作者： darshan Athinarayanarao Romaric Prod’hon d.minique chamoret H.Jerry Qi Mahdi Bodaghi Jean-Claude André Frédéric demoly ICB UMR 6303 CNRS Univ.Bourgogne Franche-ComtéUTBM90010 BelfortFrance The George W.Woodruff School of Mechanical Engineering Georgia Institute of TechnologyAtlantaGA 30332USA department of Engineering School of Science and TechnologyNottingham Trent UniversityNottingham NG118NSUK LRGP UMR 7274 CNRS University of LorraineNancyFrance

Recent efforts on design for four-dimensional(4d)printing have considered the spatial arrangement of smart materials and energy *** development of multifunctional structures and their desired mechanical/actuation performances require tackling 4d printing from a multi-material design *** the materials distributions there is an opportunity to increase the spectrum of design concepts with computational *** main goal being to achieve the“best”distribution of material properties in a voxelized structure,a computational framework that consists of a finite element analysis-based evolutionary algorithm is *** fuses the advantages of optimizing both the materials distribution and material layout within a design space via topology optimization to solve the inverse design problem of finding an optimal design to achieve a target shape change by integrating void *** results demonstrate the efficacy of the proposed method in providing a highly capable tool for the design of 4d-printed active composites.

关键词： composites printing topology

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