کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1560556 1513922 2014 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Topological shape optimization of microstructural metamaterials using a level set method
ترجمه فارسی عنوان
بهینه سازی شکل توپولوژیک مواد معدنی میکرو سازنده با استفاده از روش مجموعه ای سطح
کلمات کلیدی
مواد متالوژی مکانیکی، مواد کامپوزیت مصنوعی، ریز ساختار، روش تعیین سطح، بهینه سازی شکل توپولوژیک،
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
چکیده انگلیسی
Metamaterials usually refer to artificial composite materials consisting of an array of periodically arranged microstructures, engineered to provide unusual material properties that may not be easily found in nature. This paper proposes a new topological shape optimization method for systematic computational design of a type of mechanical metamaterials with negative Poisson's ratios (auxetic materials), which integrates the numerical homogenization approach into a powerful parametric level set method (PLSM). The homogenization method is used to obtain the effective properties of the periodic microstructure, while the PLSM is applied to achieve shape evolutions and topological changes of the microstructure, until the desired material properties are achieved. The key concept of the PLSM is the interpolation of the implicit level set surface by using a given set of compactly supported radial basis functions (CSRBF), which are positioned at a number of given and fixed knots inside the design domain. Several typical numerical examples are used to demonstrate the favorable characteristics of the proposed method in the design of micro-structured metamaterials.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computational Materials Science - Volume 87, May 2014, Pages 178-186
نویسندگان
, , , ,