Exploiting Geometric Frustration in Coupled von Mises Trusses to Program Multifunctional Mechanical Metamaterials
Notice bibliographique
Résumé
Multistable mechanical metamaterials are an emerging class of materials whose intricate internal structure can be engineered to program mechanical properties and promote reversible transitions between multiple stable states of energy. In this work, the design of a mechanical metamaterial based on an assembly of bistable von Mises trusses is presented. It is shown that coupling two von Mises trusses induces geometric frustration, which leads to an asymmetry between the stable states. Then the von Mises trusses are combined to build a unit cell that can change effective stiffness in compression when switching states. Based on a semi‐analytical model, the stiffness variation is characterized as a function of the geometric parameters and three possible scenarios are highlighted: 1) increased, 2) decreased, or 3) constant stiffness between the stable states. To validate the concept, the multistable metamaterials out of polylactic acid and thermoplastic polyurethane via fused filament fabrication are fabricated, and their mechanical response is evaluated by measuring experimentally the effective stiffness in both stable states under compression. This unit cell also features modularity, enabling reversible assembly and post‐fabrication tunability. Finally, a range of applications are explored, including sandwich panels capable of changing their compressive and bending stiffness as well as their surface morphology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».