Machine Learning-Based Topology Optimization in 3D Printing

2023

Закрытый доступ Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1109/smartnets58706.2023.10216161
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

The extremely lengthy computational times, coupled with the impracticality of the Finite Element Method (FEM)-based simulations, created a strong demand to accelerate the procedures of topology optimization involved in product development. This paper proposes a solution in the form of a deep Convolutional Neural Network (CNN) designed for 3D structural topology optimization, which predicts a structurein a relatively short amount of time without employing any iterative strategy. The methodology was created to empower users to incorporate a machine-learning approach to topology optimization in their designs while enabling the non-iterative strategy and increasing the efficiency of the process. The proposed approach is anticipated to significantly reduce computational time while improving the printed component’sstructural performance and design quality. This study offers a new perspective on topology optimization in 3D printing andhighlights the potential of machine learning in advancing theefficiency and precision of this process. The outcomes of this study illustrate that the proposed model possesses the capacity to conduct topology optimization of the cantilever beam structureat a significantly accelerated pace, as compared to specialized software showing a reduction in computation time, amounting to approximately 99%. These results hold promising implications for the time-critical engineering and optimization processes.