在最近发表在《杂志》上的文章中添加剂制造，研究人员讨论了用于多物质4D打印的基于组件组装的计算设计技术。
学习：基于互锁块组件的多物质4D打印的计算设计方法。图片来源：Hunthomas/Shutterstock.com
背景
在过去的几十年中，材料开发，生产策略和制造技术的设计模型和方法在过去的几十年中都受到了显着影响。欧洲杯足球竞彩提高产品和零件功能的有用的制造技术是增材制造（AM）。在AM中的突破中，4D打印重点是融合AM和智能材料（SMS），以创建可能改变属性，形状或功能的项目。欧洲杯足球竞彩
使用多材料4D打印创建具有均衡的柔软和结构质量的主动复合结构的能力，可以提高设计和工程自由度。最近的举措强调了从设计角度进行4D打印的必要性，从/for/for 4D打印中提出了设计主题。但是，根据使用数字材料设计计算的最新发展，必须开发新的多物质AM解决方案。欧洲杯足球竞彩
关于多物质4D打印的最新研究表明，如何使用基于AI的算法来计算三维结构的材料分布。考虑通过几个AM过程和技术制成的互锁块的离散组装，这是一种新颖的方法，可以超越AM过程和材料之间的兼容性超出多物质AM的限制。欧洲杯足球竞彩借助计算技术的机械互锁成为确保材料组合方面的额外自由的方法之一。尽管从组合的3D组件的计算机生产方面进行了大量研究，但仍可以从组装的角度来解决多物质4D打印的障碍。
关于研究
在这项研究中，作者提出了一种计算设计策略，该策略可以将具有计算的数字材料分布的多物质4D实体变成适当的互连块。欧洲杯足球竞彩可以使用单材料AM单独生产后者，然后根据需要改变形状。该概念是在计算机辅助设计环境中使用特殊插件实现的。提出了一个案例研究，以显示建议方法的适用性和实用性。
该团队通过考虑离散的3D打印体素的收集，为多物质4D打印或块提供了计算设计技术。通过接近此技术，可以构建任何结合固体或格子材料的基于体素的结构。建议的方法需要使用数字材料来创建多伏的子集，这些子集将单独打印，然后将其放在3D/4D对欧洲杯足球竞彩象或结构中。
研究人员在计算机辅助设计（CAD）中使用了基于体素的表示，适用于4D打印和多物质设计。通过通过特定的CAD插件作为初始输入，考虑到4D模型中材料的计算分布，该想法扩展了对互锁组件的先前工欧洲杯足球竞彩作。提出了所提出的计算设计方法，该方法可以检查数字材料在互锁块中的分布。欧洲杯足球竞彩推理机制是在CAD环境中使用计算设计插件实施的，并显示了案例研究以突出该建议的适用性。
观察
当多物质结构暴露于40°C的水中三分钟时，实现了转化。五分钟后，将水逐渐冷却至室温以恢复其形状。对物体的持续刺激允许形状固定性，或者材料在刺激后保持特定形状的能力。互锁块组装过程可能会产生多个可以想象的结果，因为在每次迭代过程中，都随机选择了封闭体素候选和插入方向。
一方面，提出的计算设计使得可以自动创建一个互锁组件，而不必使用昂贵的组装设计技术。另一方面，它的普遍性和效率使得无法使用特定AM技术的单个运行，例如在单个组件中混合固体体素/晶格或金属/聚合物，可以探索新型的复杂组件。
结论
总之，这项研究强调了使用多种材料打印4D打印的计算设计策略。欧洲杯足球竞彩该方法试图产生旨在单独打印的互连块，然后通过考虑指定的数字材料分布来实现所需形状变化的行为，从而创建多物质4D结构。欧洲杯足球竞彩
示例案例研究证明了该思想在计算和现实方面的附加值。它显示了特定的变形行为。作者认为，这项研究为在包括软机器人技术，汽车，太空构造和医疗技术在内的各个领域的创造性和令人兴奋的应用程序铺平了道路。
来源
Benyahia，K.，Seriket，H.，Prod’Hon，R。等。基于互锁块组件的多物质4D打印的计算设计方法。增材制造102993（2022）。https://www.欧洲杯线上买球sciendirect.com/science/article/abs/pii/s2214860422003864
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