目的に合致した変形挙動を持つ材料の設計と製作フロー

Design and Fabrication of Materials with Desired Deformation Behavior (SIGGRAPH 2010) [1]

本論文は、2010年度に開催されたACM Special Interest Group on Computer GRAPHics(通称SIGGRAPH)に寄稿されたものです。

この論文では、目的の変形挙動を持つ材料を、設計および製造するためのデータ駆動型プロセスを紹介しています。
このプロセスは、動画上では、非常にわかりやすく説明していますし、下記図を参照すると、非常に理解が進みます。

Designing deformable materials ([1]より引用)

ベースとなる材料の変形特性の測定から始まり、各基本材料について、一連の変形データを取得後、材料を有限要素モデルの非線形応力-ひずみ関係として表します。ベース材料の任意のスタックのシミュレーションと、製造された材料スタックの測定された変形を比較することにより、材料測定プロセスを検証しています。材料の測定後、ユーザーの基準を満たす最適なスタックレイヤーの組み合わせを見つけ、ベース材料の積み重ねられた層の設計をするそうです。

私たちのアルゴリズムは、組み合わせからよくない解決策を取り除くために多くの戦略を採用しているそうです。最新のマルチマテリアル3Dプリンタを使用して、複雑な異種材料を含むオブジェクトを設計および製造することにより、完全なプロセスを実証する、と主張しています。

[1] : Bickel, B., Bächer, M., Otaduy, M. A., Lee, H. R., Pfister, H., Gross, M., & Matusik, W. (2010). Design and fabrication of materials with desired deformation behavior. ACM Transactions on Graphics (TOG)29(4), 63.

URL : https://dl.acm.org/citation.cfm?id=1778800