Αντίστροφη σχεδίαση φουσκωτών μαλακών μεμβρανών μέσω μηχανικής εκμάθησης

Περίληψη
«Σε όλους τους τομείς της επιστήμης, οι ερευνητές έχουν επικεντρωθεί ολοένα και περισσότερο στο σχεδιασμό μαλακών συσκευών που μπορούν να μορφοποιηθούν για να επιτύχουν λειτουργικότητα. Ωστόσο, ο εντοπισμός ενός σχήματος ανάπαυσης που οδηγεί σε ένα τρισδιάστατο σχήμα στόχου κατά την ενεργοποίηση είναι μια μη τετριμμένη εργασία που περιλαμβάνει δυνατότητες αντίστροφης σχεδίασης. Σε αυτή τη μελέτη, παρουσιάζεται μια απλή και αποτελεσματική πλατφόρμα για τον σχεδιασμό προ-προγραμματισμένων τρισδιάστατων σχημάτων ξεκινώντας από δισδιάστατες επίπεδες σύνθετες μεμβράνες. Εκπαιδεύοντας νευρωνικά δίκτυα με ένα μικρό σύνολο προσομοιώσεων πεπερασμένων στοιχείων, οι συγγραφείς είναι σε θέση να λάβουν τόσο τον βέλτιστο σχεδιασμό για μια 3D ελαστομερή μεμβράνη με εικονοστοιχεία και την πίεση φουσκώματος που απαιτείται για να μεταμορφωθεί σε σχήμα στόχου. Η προτεινόμενη μέθοδος έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί σε πολλαπλές κλίμακες και για διαφορετικές εφαρμογές. Ως παράδειγμα, φαίνεται πώς αυτές οι αντίστροφα σχεδιασμένες μεμβράνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εφαρμογές μηχανοθεραπείας, διεγείροντας ορισμένες περιοχές, αποφεύγοντας τις προκαθορισμένες θέσεις.»

Βρείτε την ανοιχτή πρόσβαση τεχνικό έγγραφο εδώ και Το άρθρο του Χάρβαρντ εδώ.

Antonio Elia Forte,* Paul Z. Hanakata, Lishuai Jin, Emilia Zari, Ahmad Zareei, Matheus C. Fernandes, Laura Sumner, Jonathan Alvarez και Katia Bertoldi*