Efficient Representation and Optimization for TPMS-Based Porous Structures

拓扑优化 拓扑(电路) 可控性 壳体(结构) 计算机科学 六面体 多孔性 平滑度 几何学 有限元法 材料科学 数学 机械工程 工程类 数学分析 结构工程 应用数学 组合数学 复合材料
作者
Jiangbei Hu,Shengfa Wang,Baojun Li,Fengqi Li,Zhongxuan Luo,Ligang Liu
出处
期刊:IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:28 (7): 2615-2627 被引量:26
标识
DOI:10.1109/tvcg.2020.3037697
摘要

In this approach, we present an efficient topology and geometry optimization of triply periodic minimal surfaces (TPMS) based porous shell structures, which can be represented, analyzed, optimized and stored directly using functions. The proposed framework is directly executed on functions instead of remeshing (tetrahedral/hexahedral), and this framework substantially improves the controllability and efficiency. Specifically, a valid TPMS-based porous shell structure is first constructed by function expressions. The porous shell permits continuous and smooth changes of geometry (shell thickness) and topology (porous period). The porous structures also inherit several of the advantageous properties of TPMS, such as smoothness, full connectivity (no closed hollows), and high controllability. Then, the problem of filling an object's interior region with porous shell can be formulated into a constraint optimization problem with two control parameter functions. Finally, an efficient topology and geometry optimization scheme is presented to obtain optimized scale-varying porous shell structures. In contrast to traditional heuristic methods for TPMS, our work directly optimize both the topology and geometry of TPMS-based structures. Various experiments have shown that our proposed porous structures have obvious advantages in terms of efficiency and effectiveness.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
慕青应助柠檬酸采纳,获得10
1秒前
Ulysses完成签到,获得积分10
1秒前
12秒前
13秒前
柠檬酸发布了新的文献求助10
16秒前
CR7完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
苏su完成签到,获得积分10
17秒前
研友_Lw7MKL完成签到,获得积分10
18秒前
春酒4完成签到,获得积分10
18秒前
何阳完成签到,获得积分0
24秒前
研友_yLpQrn完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
25秒前
柠檬酸完成签到,获得积分10
25秒前
黄小北发布了新的文献求助30
26秒前
忧伤的慕梅完成签到 ,获得积分10
29秒前
禾苗完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
成太发布了新的文献求助10
30秒前
37秒前
独特的板凳完成签到,获得积分10
39秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
冰魂应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
hyshen完成签到,获得积分10
41秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
42秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
42秒前
42秒前
45秒前
黄小北发布了新的文献求助50
46秒前
47秒前
青衫发布了新的文献求助10
48秒前
minjeong完成签到,获得积分10
49秒前
正直凌文完成签到 ,获得积分10
52秒前
真实的火车完成签到,获得积分10
54秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778404
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324131
关于积分的说明 10217172
捐赠科研通 3039355
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667977
邀请新用户注册赠送积分活动 798463
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758385