UniMate : Un Modèle Unifié pour la Génération de Matériaux Mécaniques Métamériques, la Prédiction de leurs Propriétés et la Confirmation de leur État

Les métamatériaux sont des matériaux artificiels conçus pour présenter des propriétés inédites dans la nature, telles que l'ultra-rigidité et les indices de matériaux négatifs. Dans le domaine de la conception mécanique des métamatériaux, trois modalités clés sont généralement impliquées : la topologie 3D, la condition de densité et la propriété mécanique. Les scénarios d'application complexes du monde réel imposent des exigences strictes aux modèles d'apprentissage automatique, qui doivent prendre en compte simultanément ces trois modalités. Cependant, une revue approfondie de la littérature montre que la plupart des travaux existants ne considèrent que deux modalités, par exemple, prédire les propriétés mécaniques à partir de la topologie 3D ou générer une topologie 3D en fonction des propriétés requises. Par conséquent, il existe encore un écart significatif entre les modèles d'apprentissage automatique les plus avancés actuellement disponibles et la prise en compte intégrale de toutes les modalités. Ainsi, nous proposons un modèle unifié nommé UniMate, composé d'un module d'alignement modale et d'un module de génération par diffusion synergétique. Les expériences montrent que UniMate surpasse les autres modèles de base dans les tâches de génération de topologie, de prédiction de propriétés et de vérification des conditions, avec des améliorations respectives pouvant atteindre 80,2 %, 5,1 % et 50,2 %. Nous mettons notre modèle UniMate proposé ainsi que ses résultats correspondants à disposition sous licence open source sur https://github.com/wzhan24/UniMate.