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文 | 枫月书生A
编辑 | 枫月书生A
前言对于大多数计算方法来说，设计机械超材料是压倒性的，因为构成其架构的柔性元素的数量和复杂性惊人 - 特别是如果这些元素不以周期性模式重复或共同占据不规则的体积形状。
一种受自由和约束拓扑方法启发的方法，该方法利用简化的假设来设计此类材料，其计算效率比其他方法高1~6个数量级。
使用这种方法设计的超材料称为方向兼容超材料，因为它们表现出规定的顺应方向，同时在所有其他方向上具有高刚度。
由于其顺应方向由宏观形状和微观尺度架构控制，因此DCM可以设计出必要的设计自由度，以促进任意形式和前所未有的各向异性。因此，DCM有望成为不规则形状的柔性铰链轴承，顺应的假肢，变形结构和软机器人。
超材料过去的研究主要集中在无限周期性超材料上，这些超材料通过各向同性实现其工程特性，因为这些材料由单个对称细胞组成，这些细胞无边界地重复，因此尽管它们有许多组成元素，但可以设计。
以前的工作试图通过利用不同细胞设计的预计算数据库来产生实现所需变形的非周期性和实际形状的超材料来应对这些挑战。
