JP2024043513A - サンドイッチパネルのパネル充填外形を生成するためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】付加製造が可能なサンドイッチパネルのパネル充填外形を生成するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】方法は、サンドイッチパネルのパネル中間表面を表す複数の四角形要素で構成されるドライバメッシュを提供し、立方体内に厳密にフィットする基準単位セルメッシュを提供する。基準単位セルメッシュは、単位面板メッシュの対を相互接続する単位充填メッシュで構成される。方法は、追加的に、複数の四角形要素のそれぞれに対して定義された基底関数を利用して、複数の四角形要素とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素にそれぞれ合わせるよう複数の基準単位セルメッシュの大きさ及び形状の調整を引き起こすやり方で、複数の基準単位セルメッシュをそれぞれマッピングすることを含む。【選択図】図８

Description

本発明は概して付加製造に関し、具体的には、付加製造が可能なサンドイッチパネルのパネル充填外形を生成するためのシステム及び方法に関する。

サンドイッチパネルは、中核によって相互接続された面の対で構成された構造である。中核は、典型的に、比較的軽量の材料又は軽量の構造的構成であり、結果として、比較的高度な特定の曲げ剛性を有するパネルが得られる。サンドイッチパネルは、互いに上下に材料層を連続的に敷設すること及び固化することを含む付加製造を利用して作製することが可能である。

サンドイッチパネルを付加製造する従来のプロセスには、先行技術の充填外形に基づいて中核を作製することが含まれている。先行技術の充填外形では、均一な大きさ及び形状の構造的パターンが互い直交して繰り返される。付加製造の間には、面板の境界間に存在する構造的パターンの部分のみが作製される。このことにより、結果的に、中核と面板との間の接続部分のトポロジが不規則で一貫性のないものになりうる。或る特定の接続位置での形状は、製造における重要な問題となる可能性があり、及び／又は、サンドイッチパネルが装填されたときに応力集中を引き起こしうる。

上記から分かるように、当該技術分野では、中核と面板との間の接続位置におけるフットプリントパターンに一貫性をもたせるやり方で、サンドイッチパネルの中核のためのパネル充填外形を生成する方法に対する必要性が存在する。

サンドイッチパネルの製造に関連する上述の必要性に対して、サンドイッチパネルの面板の対を相互接続するためのパネル充填外形を生成する方法を提供する本開示が対処する。本方法は、サンドイッチパネルのパネル中間表面を表すドライバメッシュを提供することを含む。ドライバメッシュが、複数の四角形要素で構成される。本方法がまた、立方体内に厳密にフィットするよう構成された基準単位セルメッシュを提供することを含む。基準単位セルメッシュが、単位面板メッシュの対を相互接続する単位充填メッシュで構成される。加えて、本方法は、複数の四角形要素のそれぞれに対して定義された基底関数を利用して、複数の四角形要素とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素に対して、当該複数の六面体要素にそれぞれ合わせるよう複数の基準単位セルメッシュの大きさ及び形状の調整を引き起こすやり方で、複数の基準単位セルメッシュをそれぞれマッピングすることであって、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュが、面板メッシュの対を相互接続するパネル充填外形を有するパネル充填メッシュを集合的に形成する、マッピングすることと、を含む。

サンドイッチパネルの面板の対を相互接続するパネル充填外形を生成するためのプロセッサベースのシステムも開示される。プロセッサベースのシステムは、サンドイッチパネルのパネル中間表面を表すドライバメッシュを格納するよう構成されたメモリデバイスを備える。ドライバメッシュが、複数の四角形要素で構成される。メモリデバイスはまた、立方体内に厳密にフィットするよう構成された基準単位セルメッシュを格納するよう構成される。プロセッサベースのシステムは、複数の四角形要素のそれぞれに対して定義された基底関数を利用して、複数の四角形要素とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素に対して、当該複数の六面体要素にそれぞれ合わせるよう複数の基準単位セルメッシュの大きさ及び形状の調整を引き起こすやり方で、複数の基準単位セルメッシュをそれぞれマッピングするよう構成された単位セルマッピングモジュールであって、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュが、面板メッシュの対を相互接続するパネル充填外形を有するパネル充填メッシュを集合的に形成する、単位セルマッピングモジュールをさらに備える。

さらに、サンドイッチパネルであって、第１の面板と、第２の面板と、パネル充填構造であって、第１の面板を第２の面板に接続する１つ以上の層において配置された単位充填構造のアレイを含み、各単位充填構造が、第１の面板と第２の面板の間の仮想中間表面に対して垂直な主軸を有する、パネル充填構造と、を備えた、サンドイッチパネルが開示される。

上記の特徴、機能、及び利点は、本開示の様々なバージョンにおいて単独で実現することができ、又は、以下の明細書の記載及び図面を参照してさらなる詳細が分かるさらに別のバージョンにおいて組み合わせてよい。

本開示は、添付の図面に関連して以下の詳細な記載を参照するとより良く理解することができ、図面は好適な例示的バージョンを示しているが、必ずしも縮尺通りには描かれていない。図面は例であり、本明細書の記載又は特許請求項の範囲への限定を意図していない。

第１の面板及び第２の面板、並びに中核で構成されたサンドイッチパネルの一例の斜視図である。 先行技術の充填外形がそれから生成される外形の直交パターンの一例の斜視図である。 図１の先行技術のサンドイッチパネルの斜視図であり、第１の面板と第２の面板との間に含まれる先行技術の充填外形を示している。 先行技術の充填外形の中核を有する先行技術のサンドイッチパネルの更なる例の斜視図である。 図４の参照符号５によって示されたサンドイッチパネルの部分の拡大図であり、中核と面板との間の接続部分の不規則で一貫性のないトポロジを示している。 第１の面板と第２の面板との間のパネル充填構造で構成された、本明細書で開示されるサンドイッチパネルの一例の斜視図であり、パネル充填構造を作り上げる複数の単位セル構造を示している。 図６の参照符号７によって示されたサンドイッチパネルの部分の拡大図であり、パネル充填構造と第１の面板との間、及びパネル充填構造と第２の面板との間の接続部分での一貫性のあるトポロジを示している。 サンドイッチパネルのパネル充填構造のパネル充填外形を生成する方法に含まれる工程のフローチャートである。 サンドイッチパネルの第１の面板と第２の面板との間のパネル中間表面のデジタルモデル（例えば、３Ｄ－ＣＡＤ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ａｉｄｅｄ－ｄｅｓｉｇｎ、コンピュータ支援設計）モデル）の一例の斜視図である。 複数の四角形要素で構成されたドライバメッシュにパネル中間表面が適合された後の、図９のパネル中間表面の斜視図である。 立方体の一例の斜視図である。 図１１の立方体内に厳密にフィットするよう構成されており、かつ適合後の整えられたパラメトリック曲面で構成された基準単位セルメッシュの一例を斜視図である。 図１１の立方体内に厳密にフィットするよう構成された基準単位セルメッシュの更なる例を示しており、ここでは、基準単位セルメッシュが、空間を取り囲む整えられたパラメトリック曲面で構成されており、当該パラメトリック曲面は、ソリッド要素（例えば、四面体要素）を用いて適合されている。 ドライバメッシュの線形四角形要素と関連付けられた六面体要素に、基準単位セルメッシュをマッピングする方法に含まれる工程のフローチャートである。 線形的な（即ち、４節点の）四角形要素で構成された、図１０のドライバメッシュの一部の拡大図であり、線形四角形要素のうちの１つの４つのコーナー節点を示している。 アイソパラメトリック空間における２ｘ２ｘ２の立方体の一例を示す。 図１５の線形四角形要素と関連付けられた六面体要素にマッピングされた、図１６の立方体の一例を示す。 ４節点の線形四角形要素の第１のコーナー節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 ４節点の線形四角形要素の第２のコーナー節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 ４節点の線形四角形要素の第３のコーナー節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 ４節点の線形四角形要素の第４のコーナー節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 図１６の立方体内に厳密にフィットする基準単位セルメッシュの一例である。 図１７の六面体要素にマッピングされた、図１９の基準単位セルメッシュを示す。 ８節点の二次四角形要素と関連付けられた六面体要素に、基準単位セルメッシュをマッピングする方法に含まれる工程のフローチャートである。 二次四角形要素で構成された、図１０のドライバメッシュの一例であり、二次四角形要素のうちの１つの４つのコーナー節点及び４つの中間節点を示している。 アイソパラメトリック空間における立方体の一例である。 図２２の二次四角形要素と関連付けられた六面体要素にマッピングされた、図２３の立方体の一例を示す。 ８節点の二次四角形要素の第１のコーナー節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 ８節点の二次四角形要素の第１の中間節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 ８節点の二次四角形要素の第２のコーナー節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 ８節点の二次四角形要素の第２の中間節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 ８節点の二次四角形要素の第３のコーナー節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 ８節点の二次四角形要素の第３の中間節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 ８節点の二次四角形要素の第４のコーナー節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 ８節点の二次四角形要素の第４の中間節点に対して定義された基底関数の複数の等位集合の等高線を示す。 図２３の立方体内に厳密にフィットする基準単位セルメッシュの一例である。 図２４の六面体要素にマッピングされた、図２６の基準単位セルメッシュを示す。 図１０のドライバメッシュの四角形要素とそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた複数の単位セルメッシュで構成されたパネル充填外形を有するサンドイッチパネルの斜視図である。 図２８のサンドイッチパネルの代替的な斜視図であり、パネル充填外形と面板との間の接続部分における一貫性のあるトポロジを示している。 本明細書で開示されるシステム及び方法を使用して生成されるパネル充填外形を有するサンドイッチパネルを作製するための付加製造装置の一例の側面図である。 図３０の付加製造装置の断面図である。 ドライバメッシュの一例の斜視図である。 ハニカムとして構成された単位セル外形の一例の斜視図である。 シェル要素で構成された基準単位セルメッシュの斜視図であり、図３３の単位セル外形を表している。 シェル要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素にそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図３４の基準単位セルメッシュを使用して生成された、サンドイッチパネルメッシュの斜視図である（面板メッシュが無い状態で示されている）。 ソリッド要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素とそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図３３の基準単位セル外形のソリッド適合バージョン（図示せず）を使用して生成されたサンドイッチパネルメッシュの斜視図である。 ジャイロイドとして構成された基準単位セルメッシュ外形の一例の斜視図である。 シェル要素で構成された基準単位セルメッシュの斜視図であり、図３７の基準単位セル外形を表している。 シェル要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素にそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図３８の基準単位セルメッシュを使用して生成された、サンドイッチパネルメッシュの斜視図である（面板メッシュが無い状態で示されている）。 ソリッド要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素とそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図３７の基準単位セルメッシュ（図１３参照）のソリッド適合バージョンを使用して生成されたサンドイッチパネルメッシュの斜視図である。 シュワルツＰ構成による基準単位セルメッシュ外形の一例の斜視図である。 シェル要素で構成された基準単位セルメッシュの斜視図であり、図４１の基準単位セル外形を表している。 シェル要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素にそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図４２の基準単位セルメッシュを使用して生成された、サンドイッチパネルメッシュの斜視図である（面板メッシュが無い状態で示されている）。 ソリッド要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素とそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図４１の基準単位セルメッシュ外形のソリッド適合バージョン（図示せず）を使用して生成されたサンドイッチパネルメッシュの斜視図である。 ワッフル構成による基準単位セルメッシュ外形の一例の斜視図である。 シェル要素で構成された基準単位セルメッシュの斜視図であり、図４５の基準単位セル外形を表している。 シェル要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素にそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図４６の基準単位セルメッシュを使用して生成された、サンドイッチパネルメッシュの斜視図である（面板メッシュが無い状態で示されている）。 ソリッド要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素とそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図４５の基準単位セルメッシュ外形のソリッド適合バージョン（図示せず）を使用して生成されたサンドイッチパネルメッシュの斜視図である。 体心立方格子構成による基準単位セルメッシュ外形の一例の斜視図である。 シェル要素で構成された基準単位セルメッシュの斜視図であり、図４９の基準単位セル外形を表している。 シェル要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素にそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図５０の基準単位セルメッシュを使用して生成された、サンドイッチパネルメッシュの斜視図である（面板メッシュが無い状態で示されている）。 ソリッド要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素とそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図４９の基準単位セルメッシュ外形のソリッド適合バージョン（図示せず）を使用して生成されたサンドイッチパネルメッシュの斜視図である。 多層単位セル外形の一例の斜視図である。 図５３の多層単位セル外形を表した基準単位セルメッシュの斜視図である。 シェル要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素にそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図５４の基準単位セルメッシュを使用して生成された、サンドイッチパネルメッシュの斜視図である（面板メッシュが無い状態で示されている）。 ソリッド要素で構成されており、かつ図３２のドライバメッシュの四角形要素とそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図５３の基準単位セルメッシュ外形のソリッド適合バージョンを使用して生成されたサンドイッチパネルメッシュの斜視図である。 構造化されていないドライバメッシュの一例の斜視図である。 シュワルツＰ構成による単位セル外形の一例の斜視図である。 シェル要素で構成されており、かつ図５７の構造化されていないドライバメッシュの四角形要素にそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図５８の基準単位セルメッシュを使用して生成された、サンドイッチパネルメッシュの一例の斜視図である（面板メッシュが無い状態で示されている）。 空間的に変化するドライバメッシュの一例の斜視図である。 中央孔を含むワッフルとして構成された単位セル外形の一例の斜視図である。 ソリッド要素で構成されており、かつ図６０の空間的に変化するドライバメッシュの四角形要素とそれぞれが関連付けられた六面体要素にマッピングされた図６１の基準単位セルメッシュ外形のソリッド適合バージョン（図示せず）を使用して生成されたサンドイッチパネルメッシュの一例の斜視図である。 単位セル外形のシュワルツＰ構成に基づいたパネル充填外形を有する、厚さが一定のサンドイッチパネルの一例の斜視図である。 単位セル外形のシュワルツＰ構成に基づいたパネル充填外形を有する、厚さが可変的なサンドイッチパネルの一例の斜視図である。 単位セル外形の体心立方格子構成に基づいたパネル充填外形を有する、厚さが一定のサンドイッチパネルの一例の斜視図である。 単位セル外形の体心立方格子構成に基づいたパネル充填外形を有する、厚さが可変的なサンドイッチパネルの一例の斜視図である。 航空機の胴体のノーズ区分の一例の側面図である。 図６７の航空機の胴体の一区分のパネル中間表面を表すドライバメッシュの斜視図である。 図６８のドライバメッシュの四角形要素とそれぞれが関連付けられた六面体要素に、単位セル外形をマッピングすることで生成された、航空機の胴体のための置換サンドイッチパネルの一例の斜視図である。 サンドイッチパネルのパネル充填外形を生成するための本明細書で開示される方法を実行するための、プロセッサベースのシステムの一例のブロック図である。 図７０のプロセッサベースのシステムのためのユーザインタフェースの一例を示す。

本開示で示される図は、提示されるバージョンの様々な態様を表しており、相違点のみ詳細に記載される。

これより、添付の図面を参照しつつ、開示される実施例についてさらに網羅的に説明するが、添付の図面には、開示される実施例の全てではなく一部が示される。実際には、幾つかの異なる実施例又はバージョンが提供されることがあり、これらは本明細書に記載の実施例に限定されると解釈すべきではない。むしろ、これらの実施例は、本開示が網羅的になるように、かつ本開示の範囲が当業者に十分に伝わるようにするために提供される。

同様に、本明細書は、「幾つかの例（ｓｏｍｅ ｅｘａｍｐｌｅｓ）」、「１つの例（ｏｎｅ ｅｘａｍｐｌｅ）」、又は「或る例（ａ ｅｘａｍｐｌｅ）」への参照を含んでいる。「幾つかの例」、「１つの例」、又は「或る例」という表現の例は、必ずしも同じ例を参照しない。特定の特徴、構造、又は特性が、本開示と合致するあらゆる適切な形で組み合わせられうる。

本明細書では、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、非限定的な（ｏｐｅｎ－ｅｎｄｅｄ）用語であり、請求項で使用されるときには、この用語は、追加的な構造又はステップを排除しない。

本明細書では、「～よう構成される（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｔｏ）」は、様々な部品又は構成要素が或る特定のタスクを実行する「よう構成される」として記載又は請求されうることを意味している。このような文脈において、「～よう構成される」は、部品又は構成要素が、工程中に或る特定のタスクを実行する構造を含んでいることを示すことによって、構造を暗示するために使用されている。従って、部品又は構成要素は、特定の部品又は構成要素が現在動作しない（例えば、電源が入っていない）場合でさえも、そのタスクを実行するよう構成されていると言うことができる。

本明細書では、単数形で記載され、「１つの（ａ、ａｎ」）」という文言の後に続く要素又はステップは、複数の要素又はステップを必ずしも除外しないと理解されたい。

本明細書では、列挙されたアイテムと共に使用される「～のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムのうちの１つ以上の種々の組み合わせが使用されてもよく、列挙された各アイテムのうちの１つだけが必要とされてもよいことを意味する。換言すると、「～のうちの少なくとも１つ」とは、アイテムの任意の組み合わせ、及び幾つかのアイテムを、列挙された中から使用できることを意味するが、列挙されたアイテムの全てが必要となるわけではないことを意味する。アイテムは、特定の物体、物、又はカテゴリでありうる。

ここで図面を参照すると、図１には、先行技術のサンドイッチパネル１００の一例を示しており、当該サンドイッチパネル１００は、図３に示すように、第１の面板１０２と、第２の面板１０４と、（クロスハッチ模様の領域として示された）中核１０６と、を有する。中核１０６は、先行技術の充填外形１６６を有しており、当該充填外形では、均一な大きさ及び形状の構造的パターンが互い直交して繰り返されている。先行技術のサンドイッチパネル１００を付加製造するための準備においては、従来のソフトウェアが、第１の面板１０２の境界と第２の面板１０４の境界の間に存在する構造的パターンの部分を計算する。図３に示すように、このことによって、付加製造された先行技術のサンドイッチパネル１００の中核１０６と第１の面板１０２との間及び中核１０６と第２の面板１０４との間の充填／面板接続部分１１０では、トポロジに一貫性がない不規則な形状が結果的に生じる。先に言及したように、特定の充填／面板接続部分１１０の位置の形状は、結果的に、局所的な応力集中をもたらしうる。図４～図５は、先行技術のサンドイッチパネル１００と、中核１０６と第１の面板１０２との間及び中核１０６と第２の面板１０４との間の充填／面板接続部分１１０における不規則で一貫性のないトポロジと、の他の例を示している。

ここで図６～図７を参照すると、本明細書で開示されたシステム及び方法を使用して作製されたサンドイッチパネル１２０の一例が示されている。図６～図７のサンドイッチパネル１２０は、第１の面板１０２と、第２の面板１０４と、複数の単位セル構造２０６で構成されたパネル充填構造１６４と、で構成されている。以下でより詳細に記載するように、パネル充填構造１６４は、パネル充填外形１６６を有し、このパネル充填外形１６６では、各単位セル構造２０６が、第１の面板１０２と第２の面板１０４との間の中間にある仮想中間表面（図示せず）に対して局所的に垂直な主軸２１２を有している。有利に、このような配置によって、結果的に、図７に示すように、パネル充填構造１６４と第１の面板１０２との間、及びパネル充填構造１６４と第２の面板１０４との間の充填／面板接続部分１１０では一貫性のあるトポロジになる。

図８を参照し、さらに図９～図７１を参照すると、図８には、サンドイッチパネル１２０のためのパネル充填外形１６６を生成するための方法７００に含まれる工程のフローチャートが示されており、上記パネル充填外形１６６は、図２８、図２９、図３６、図４０、図４４、図４８、図５２、図５６、図５９、図６２～図６６、及び図６９で示される例と類似している。方法７００のステップ７０２は、ドライバメッシュ１４２（図１０）を提供することを含み、ドライバメッシュ１４２は、サンドイッチパネル１２０（図２８～図２９）の第１の面板１０２と第２の面板１０４（図２８～図２９）との間の中間にあるパネル中間表面１２６（図９）を表している。ドライバメッシュ１４２は、複数の四角形要素１４８で構成されている。各四角形要素１４８は、ドライバメッシュの節点１５６及び辺１６２を有する。ドライバメッシュ１４２は、サンドイッチパネル１２０（図２８～図２９）のパネル中間表面１２６のドライバデジタルモデル１２８（例えば、コンピュータ支援設計モデル又はＣＡＤモデル）に対してメッシングする（メッシュ作成、ｍｅｓｈｉｎｇ）ことで構築されうる。図９は、付加製造されるサンドイッチパネル１２０のパネル中間表面１２６のドライバデジタルモデル１２８の一例を示している。図１０は、図９のドライバデジタルモデル１２８に対してメッシングすることで生成されたドライバメッシュ１４２の一例を示している。

幾つかの例において、ステップ７０２は、構造化されたドライバメッシュ１４４としてドライバメッシュ１４２を提供することを含む。構造化されたドライバメッシュ１４４は、図１０に例示するように、（メッシュ生成のＴＦＩ（ｔｒａｎｓｆｉｎｉｔｅ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ、超有限内挿）法を利用して）行及び列が均一な方形のドメインにマッピングすることが可能な四角形要素１４８のパターンを有するものとして説明することができる。他の例において、ステップ７０２は、構造化されていないドライバメッシュ１４６（図５７）としてドライバメッシュ１４２を提供することを含む。構造化されていないドライバメッシュ１４６では、四角形要素１４８は、共通のドライバメッシュ節点１５６で一緒に接続された四角形要素１４８の大まかな配置であり、行及び列が均一な方形なドメインへの可能なマッピングは存在しない。図５７は、以下でより詳細に記載するように、構造化されていないドライバメッシュ１４６の一例を示している。さらに別の例において、ステップ７０２は、図６０の例で示し以下により詳細に記載するように、パネル中間表面１２６の少なくとも１つの領域にわたって空間的に変化するドライバメッシュ１４２（即ち、構造化されたもの又は構造化されていないもの）を提供することを含む。

ドライバメッシュ１４２は、線形四角形要素１５０（例えば、図１５）で構成されうる。各線形四角形要素１５０は、４つのコーナー節点１５８を有し、これにより、各線形四角形要素１５０の各辺１６２は、図１５に示し以下でより詳細に記載するように、２つのコーナー節点１５８から成る。代替的に、ドライバメッシュ１４２は、二次四角形要素１５２（例えば、図２２）で構成することができ、これにより、各四角形要素１４８内での曲面（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）が可能となる。各二次四角形要素１５２は、４つのコーナー節点１５８と、４つの中間節点１６０と、を有し、これにより、各二次四角形要素１５２の各辺１６２は、図２２に示し以下でより詳細に記載するように、２つのコーナー節点１５８、及び１つの中間節点１６０から成る。

図１１～図１３を参照すると、方法７００のステップ７０４は、基準単位セルメッシュ３００（図１２）を提供することを含む。基準単位セルメッシュ３００は、２×２×２の立方体２０２（図１１）内に厳密にフィットするよう構成されている。立方体２０２は、６つの方形の面２０４を有する。基準単位セルメッシュ３００は、図１１に示すように、アイソパラメトリック空間２００において、η軸、ξ軸、及びζ軸、並びに立方体２０２の中心の原点（０，０，０）を有する正規直交座標系に従って記述される。加えて、基準単位セルメッシュ３００は、ζ軸と一致する主軸２１２を有する。基準単位セルメッシュは、単位充填メッシュ３１４で構成されており、単位充填メッシュ３１４は、当該単位充填メッシュの互いに反対側の端で、単位面板メッシュの対３１８を相互接続する。単位面板メッシュ３１８のそれぞれは、方形の面と同じ大きさでかつ同じ形状であり、立方体の上部及び底部をそれぞれ画定する。

図１２の例では、基準単位セルメッシュ３００は、シェル要素３０６で構成された表面の表現として与えられている。図１３の例では、基準単位セルメッシュ３００は、ソリッド要素３０８で構成されたソリッド表現として与えられている。図１２と図１３の双方において、これらの基準単位セルメッシュ３００は、ジャイロイド２１６の構成の例を示している。代替的に、他の例において、ステップ７０４は、図３３～図５２に示され以下に記載される以下の構成のうちの１つ、即ち、シュワルツＰ ２１４（図４１）、体心立方格子２１８（図４９）、ハニカム２２０（図３３）、又はワッフル２２２（図４５）のうちの１つを有する単位セル外形２１０を備えた基準単位セルメッシュ３００を提供することを含む。

図５３～図５４を簡単に参照すると、基準単位セルメッシュ３００は、多層の単位セルメッシュ２２８により表される多層の単位セル外形２２６で提供されうる。例えば、図５３は、多層の単位充填外形２３０で構成された多層の単位セル外形２２６を示し、多層の単位充填外形２３０は、当該多層の単位充填外形２３０の上部及び底部においてそれぞれ、単位面板外形の対３１６を相互接続する。示される例では、多層の単位充填外形２３０は、互いに上下に積層された、単位充填外形３１０の３つの層２３４で構成されている。

図５４は、図５３の多層の単位セル外形２２６を表した基準単位セルメッシュ３００を示している。基準単位セルメッシュ３００は、多層の単位充填メッシュ２３２で構成された多層の単位セルメッシュ２２８であり、多層の単位充填メッシュ２３２は、当該多層の単位充填メッシュ２３２の上部及び底部においてそれぞれ、単位面板メッシュの対３１８を相互接続する。多層の単位充填メッシュ２３２は、単位充填メッシュ３１４の３つの層２３４で構成されている。各単位充填メッシュ３１４は、三重に周期的なジャイロイド２１６の構成を有している。各層２３４は、η方向の３列の単位充填メッシュ３１４を含み、各列がξ方向の３つの単位充填メッシュ３１４を含む。単位充填外形３１０の主軸２１２（図３８）は、互いに位置合わせされている。各単位充填外形３１０は、立方体（例えば、図１１）のζ方向において周期的であり、単位充填外形３１０同士が相互接続されることを可能にする。

多層の単位セル外形２２６は、代替的な構成でも提供することができ、図５３～図５４に示される構成には限定されない。これに関連して、多層の単位セル外形２２６は、互いに上下に積層された単位充填外形３１０の２つ以上の層２３４を含みうる。各層２３４は、η方向に単位充填メッシュ３１４の１つ以上の列を含むことができ、各列は、ξ方向の対応する数の単位充填メッシュ３１４を含みうる。

基準単位セルメッシュ３００は、図示されない他の構成で提供されうる。これに関連して、基準単位セルメッシュ３００が、最初にＣＡＤソフトウェアプログラムを利用してカスタム設計され、整えられたパラメトリック曲面で構成された単位充填外形３１０が生成されうる。単位充填外形３１０が生成された後で、整えられたパラメトリック曲面に対してメッシングして、基準単位セルメッシュ３００を生成することができる。

基準単位セルメッシュ３００は、複数のセルメッシュ節点３０４を有するセルメッシュ要素で構成されている。例えば、基準単位セルメッシュ３００は、シェル要素３０６（図１２）、又はソリッド要素３０８（例えば、四面体要素、例えば図１３参照）で構成される。図１２に示すようにシェル要素３０６で構成された基準単位セルメッシュ３００の場合、基準単位セルメッシュ３００を提供するステップ７０４は、基準単位セルメッシュ３００を１つ以上の整えられたパラメトリック曲面として構築することと、次いで、１つ以上の整えられたパラメトリック曲面に対してメッシングして、これにより、シェル要素３０６で構成された基準単位セルメッシュ３００を生成することと、を含む。図１３に示すようにソリッド要素３０８で構成された基準単位セルメッシュ３００の場合、基準単位セルメッシュ３００を提供するステップ７０４は、空間を取り囲む１つ以上の整えられたパラメトリック曲面によって表されたソリッド構造２０８（例えば、図３７）として、基準単位セルメッシュ３００を構築することと、次いで、上記空間に対してメッシングして、これにより、ソリッド要素３０８で構成された基準単位セルメッシュ３００を生成することと、を含む。

幾つかの例において、基準単位セルメッシュ３００を提供するステップ７０４が、基準単位セルメッシュ３００が二重に周期的になる（即ち、基準単位セルメッシュ３００に属するセルメッシュ節点３０４が、

にある）ように、又は、任意選択的に、三重に周期的になる（即ち、基準単位セルメッシュ３００に属するセルメッシュ節点３０４が、

にある）ように、提供する又は構築することを含む。換言すると、２重に周期的なケースの場合、基準単位セルメッシュ３００が、η方向及びξ方向に周期的であり、ここで、η＝１における、方形の面２０４上のセルメッシュ節点３０４のパターンは、η＝－１における、方形の面２０４上のセルメッシュ節点３０４のパターンと同じであり、ξ＝１における、方形の面２０４上のセルメッシュ節点３０４のパターンは、ξ＝－１における、方形の面２０４上のセルメッシュ節点３０４のパターンと同じである。３重に周期的なケースの場合、基準単位セルメッシュ３００は、η方向、ξ方向、及びζ方向に周期的であり、ここで、η＝１における、方形の面２０４上のセルメッシュ節点３０４のパターンは、η＝－１における、方形の面２０４上のセルメッシュ節点３０４のパターンと同じであり、ξ＝１における、方形の面２０４上のセルメッシュ節点３０４のパターンは、ξ＝-１における、方形の面２０４上のセルメッシュ節点３０４のパターンと同じであり、ζ＝－１における、方形の面２０４上のセルメッシュ節点３０４のパターンは、ζ＝１における、方形の面２０４上のセルメッシュ節点３０４のパターンと同じである。例えば、図１２～図１３の基準単位セルメッシュ３００のジャイロイド２１６の構成は、三重に周期的であり、つまり、基準単位セルメッシュ３００は図１１の立方体２０２のη方向、ξ方向、及びζ方向（即ち、主方向）に対して周期的である。

以下で記載する幾つかの例では（例えば、図４１及び図４９）、ステップ７０４は、セルブランチ２２４を含む基準単位セルメッシュ３００を構築することを含み、セルブランチ２２４のそれぞれは、立方体２０２（図１１）の方形の面２０４（図１１）で終端する。

基準単位セルメッシュ３００が、以下に記載するようにドライバメッシュ１４２の複数の四角形要素１４８とそれぞれと関連付けられた複数の六面体要素１５４（例えば、図１７）に対してマッピングされたときには、基準単位セルメッシュ３００の周期的な性質によって、マッピングされた単位セルメッシュ３０２（例えば、図２０及び図２７）であって、連続的な繋ぎ合わされたメッシュ１３０（即ち、サンドイッチパネルメッシュ１３２、例えば、図２８～図２９）を形成するために一緒に繋ぎ合わせることが出来るマッピングされた単位セルメッシュ３０２が得られる。

方法７００のステップ７０６は、複数の四角形要素１４８のそれぞれに対して定義された基底関数を利用して、ドライバメッシュ１４２（例えば、図１０）の複数の四角形要素１４８とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素１５４（例えば、図１７）に、複数の基準単位セルメッシュ３００をそれぞれマッピングすることを含む。以下でより詳細に記載するように、基底関数を介してマッピングするプロセスは、複数の六面体要素１５４（例えば、図２０）の大きさ及び形状のそれぞれに合わせるよう複数の基準単位セルメッシュ３００（例えば、図１９）の大きさ及び形状の調整を引き起こすやり方で行われ、結果的として、複数のマッピングされた単位セルメッシュ３０２であって、ドライバメッシュ１４２の複数の四角形要素１４８のそれぞれに関連付けられた複数の六面体要素１５４内にそれぞれフィットする上記単位セルメッシュ３０２が得られる。先に言及したように、基準単位セルメッシュ３００は、図１６の例に示すように、アイソパラメトリック空間２００において、（例えば、η軸、ξ軸、ζ軸を有する）正規直交座標系に従って記述される。ドライバメッシュ１４２は、図１７の例に示すように、実空間１４０では、（例えば、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を有する）実空間座標系に従って記述される。マッピングが完了した後、その結果は、複数のマッピングされた単位充填メッシュ３１４で構成されたパネル充填外形１６６であって、第１の面板１０２を第２の面板１０４（例えば、図２８～図２９）に相互接続するパネル充填外形１６６である。有利に、本明細書で開示されるマッピングプロセスによって、パネル充填外形１６６と第１の面板１０２との間、及びパネル充填外形１６６と第２の面板１０４との間の充填／面板接続部分１１０（図２８～図２９）では一貫性のある（即ち、同じトポロジを有する）フットプリントが得られる。

ここで図１４～図２０を参照すると、基準単位セルメッシュ３００をマッピングするステップ７０６が、以下において、図１４の方法８００に関して記載され、この方法８００は、ドライバメッシュ１４２の線形四角形要素１５０と関連付けられた六面体要素１５４に、基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることに関する。図１５は、線形四角形要素１５０で構成されたドライバメッシュ１４２の一部分を示している。先に言及したように、各線形四角形要素１５０は、実空間１４０において、Ｐ_１…Ｐ_４として示された４つのコーナー節点１５８を有する。図１６は、アイソパラメトリック空間２００における立方体２０２、及び、立方体２０２上での節点Ｐ_１…Ｐ_４の対応する位置を示している。図１７は、図１５の線形四角形要素１５０と関連付けられた六面体要素１５４を示している。（例えば、各コーナー節点Ｐ_１…Ｐ_４）での六面体要素１５４の高さ又は厚さは、サンドイッチパネル１２０の局所的なパネル厚さｔであり、マッピングプロセスが開始される前に指定される。一例において、サンドイッチパネル１２０は、厚さが一定のサンドイッチパネル１２２（例えば、図６３及び図６５）である。代替的に、サンドイッチパネル１２０は、厚さが可変的なサンドイッチパネル１２４（例えば、図６４及び図６６）であり、このケースでは、局所的なパネル厚さｔは、以下に記載するように、ドライバメッシュ１４２内に含まれる四角形要素１４８のうちの少なくとも１つの四角形要素１４８において、少なくとも２つの位置で異なっている。

ドライバメッシュ１４２（図１５）の複数の線形四角形要素１５０（図１５）とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素１５４に対する、基準単位セルメッシュ３００のマッピングは、線形四角形要素１５０に対して定義された線形基底関数を使用して行われる。線形基底関数は、或る領域内の注目するポイントの値を、当該注目するポイントの付近のポイントでの値の重みづけされた組み合わせを利用して記述する。図１８は、４節点の線形四角形要素１５０に対して定義された４つの線形基底関数Ｎ_１…Ｎ_４にそれぞれ属する、４つのグループの等位集合の等高線を示している。等位集合の等高線は、４節点の線形四角形要素１５０に亘る、所与のコーナー節点１５８の重みを示している。図１９は、ジャイロイド２１６の構成を有する基準単位セルメッシュ３００の一例を示している。図２０は、ドライバメッシュ１４２の線形四角形要素１５０と関連付けられた六面体要素１５４（例えば、図１７）にマッピングされた後の、図１９の基準単位セルメッシュ３００を示している。

図１４において、ドライバメッシュ１４２内の複数の線形四角形要素１５０とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素のそれぞれに、基準単位セルメッシュ３００をマッピングする方法８００は、ドライバメッシュ１４２の各線形四角形要素１５０について、以下に記載のステップ８０２及び８０４を順次実行することを含む。ステップ８０２は、実空間１４０における、線形四角形要素１５０のコーナー節点１５８Ｐ_１…Ｐ_４の節点平均法線ベクトルｎ_１…ｎ_４（図１７）を、以下の数式を使用して計算することを含む。

但し、ｋは、所与のコーナー節点１５８に接続された要素（即ち、線形四角形要素１５０）の数であり、

Ａ_iは、ｉ番目の接続要素の面積（面積により重みづけされた平均法線の場合）、又は１（均一に重み付けられた平均法線の場合）であり、

ｉ番目の接続要素の法線のｘ成分、ｙ成分、及びｚ成分である。

ｎ_ｘ、ｎ_ｙ、及びｎ_ｚは、節点平均法線ベクトルそれぞれのｘ成分、ｙ成分、及びｚ成分である。

ステップ８０４は、基準単位セルメッシュ３００のセルメッシュ節点３０４ごとに、以下の計算を順次行うことを含む。最初に、ステップ８０４は、セルメッシュ節点３０４の線形基底関数Ｎ_１…Ｎ_４を、以下の数式を使用して計算することを含む。

但し、η及びξ（例えば、図１６参照）は、アイソパラメトリック空間２００におけるセルメッシュ節点３０４の座標である。

線形基底関数Ｎ_１…Ｎ_４を計算した後に、ステップ８０４は、実空間１４０におけるセルメッシュ節点３０４の位置でのパネル中間表面１２６の法線ベクトル

を、以下の数式を使用して計算することを含む。

それぞれ、節点Ｐ_１…Ｐ_４それぞれにおける節点平均法線ベクトルｎ_１…ｎ_４の（実座標系における（例えば図１７））ｘ成分、ｙ成分、及びｚ成分である。

計算した後で、ステップ８０４は、実空間１４０におけるセルメッシュ節点３０４の位置ベクトル

を、以下の数式を使用して計算することを含む。

のうちの三番目の座標であって、主軸２１２の方向におけるアイソパラメトリック空間２００内のセルメッシュ節点３０４の位置を定義し、

それぞれ、位置ベクトルｐ_１…ｐ_４の（実座標系における）ｘ成分、ｙ成分、及びｚ成分であり、

ｔは、サンドイッチパネル１２０の局所的なパネル厚さである。

図２１～図２７を参照しながら、ここで、図２１の方法９００に関して、基準単位セルメッシュ３００をマッピングするステップ７０６を説明するが、この方法９００は、ドライバメッシュ１４２の二次四角形要素１５２とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素１５４に対して、基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることに関する。図２２は、二次四角形要素１５２で構成されたドライバメッシュ１４２の一部分の一例を示している。先に言及したように、各二次四角形要素１５２は、実空間１４０において、４つのコーナー節点１５８（Ｐ_１…Ｐ_４）と、４つの中間節点１６０（Ｐ_５…Ｐ_８）と、を有する。図２３は、アイソパラメトリック空間２００における立方体２０２、及び、立方体２０２上の節点Ｐ_１…Ｐ_８の対応する位置を示している。図２４は、図２２の二次四角形要素１５２と関連付けられた六面体要素１５４の一例を示している。

線形基底関数を使用して、線形四角形要素１５０と関連付けられた六面体要素１５４に対して基準単位セルメッシュ３００をマッピングする先に記載のプロセスと同様に、図２１の方法９００では、二次基底関数を使用して、二次四角形要素１５２と関連付けられた六面体要素１５４に対して、基準単位セルメッシュ３００をマッピングするプロセスが記載される。図２５は、８節点の二次四角形要素１５２に対して定義された８つの二次基底関数Ｎ_１…Ｎ_８とそれぞれが関連付けられた、８つのグループの等位集合の等高線を示している。等位集合の等高線は、８節点の二次四角形要素１５２に亘る、所与のコーナー節点１５８の重みを示している。図２７は、ドライバメッシュ１４２に属する二次四角形要素１５２（図２２）と関連付けられた六面体要素１５４（例えば、図２４）にマッピングされた後の図２６の基準単位セルメッシュ３００を示している。

図２３～図２７を参照すると、ドライバメッシュ１４２の二次四角形要素１５２と関連付けられた六面体要素１５４に対して、基準単位セルメッシュ３００をマッピングする方法９００は、ドライバメッシュ１４２の二次四角形要素１５２ごとに、ステップ９０２、９０４、及び９０６を順次実行することを含む。ステップ９０２は、先に記載したように、二次四角形要素１５２のコーナー節点１５８（ｐ_１…ｐ_４）の節点平均法線ベクトルｎ_１…ｎ_４（図２４）を計算することを含む。

節点平均法線ベクトルｎ_１…ｎ_４を計算した後に、ステップ９０４は、二次四角形要素１５２の中間法線ベクトル（ｎ_５…ｎ_８）を、当該中間法線ベクトルごとに、中間節点１６０が存在する辺１６２の両側の端にあるコーナー節点１５８での法線ベクトルの平均を以下の数式を使用して取ることによって、計算することを含む。

それぞれ、中間節点１６０が存在する辺１６２の第１のコーナー節点１５８の節点平均法線ベクトルのｘ成分、ｙ成分、及びｚ成分であり、

それぞれ、中間節点１６０が存在する辺１６２の第２のコーナー節点１５８の節点平均法線ベクトルのｘ成分、ｙ成分、及びｚ成分であり、

ｎ_ｘ、ｎ_ｙ、及びｎ_ｚは、それぞれ、中間節点平均法線ベクトルのｘ成分、ｙ成分、及びｚ成分である。

ステップ９０６は、基準単位セルメッシュ３００のセルメッシュ節点３０４ごとに、以下の計算を順次行うことを含む。最初に、ステップ９０６は、セルメッシュ節点３０４の二次基底関数Ｎ_１…Ｎ_８を、以下の数式を使用して計算することを含む。

但し、η及びξ（例えば、図２３参照）は、アイソパラメトリック空間２００におけるセルメッシュ節点３０４の座標である。

二次基底関数Ｎ_１…Ｎ_８を計算した後に、ステップ９０６は、実空間１４０におけるセルメッシュ節点３０４の位置でのパネル中間表面１２６の法線ベクトルｎ＝（ｎ_ｘ、ｎ_ｙ、ｎ_ｚ）を、以下の数式を使用して計算することを含む。

それぞれ、節点平均法線ベクトルｎ_１…ｎ_８の（実座標系における）ｘ成分、ｙ成分、及びｚ成分（例えば図２４）である。

計算した後で、ステップ９０６は、実空間１４０におけるセルメッシュ節点３０４の位置ベクトル

を、以下の数式を使用して計算することを含む。

それぞれ、節点Ｐ_１…Ｐ_８それぞれにおける節点平均法線ベクトルｎ_１…ｎ_８の（実座標系に対する）ｘ成分、ｙ成分、及びｚ成分であり、

それぞれ、位置ベクトルＰ_１…Ｐ_８の（実座標系に対する）ｘ成分、ｙ成分、及びｚ成分であり、

ｔは、サンドイッチパネル１２０の局所的なパネル厚さである。ここで、厚さｔは、２つの面板１０２、１０４、及びパネル充填外形１６６を含めたサンドイッチパネル１２０の総厚さを指している。

マッピングステップ７０６が完了した後に、方法７００は、マッピングされた単位セルメッシュ３０２を一緒に繋ぎ合わせて（ｓｔｉｔｃｈ）、繋ぎ合わされたメッシュ１３０（例えば、図２８～図２９）を形成するステップ７０８を含む。このスティッチング（ｓｔｉｔｃｈｉｎｇ）プロセスは、最初に、実空間１４０において共通の座標セットを共有するセルメッシュ節点の対３０４の重複を検査することを含む。重複するセルメッシュ節点３０４は、隣合う（例えば、接している）マッピングされた単位セルメッシュ３０２の辺に沿って発生する。重複が特定されると、ステップ７０８は、重複のうちの一方を削除し、保持されるセルメッシュ節点３０４を参照するためのセル情報を更新することをさらに含む。

図２８～図２９を参照すると、先に記載の方法７００を使用して生成された、パネル充填外形１６６で構成されたパネル外形を有するサンドイッチパネル１２０と、第１の面板１０２及び第２の面板１０４の両方のパネル面板外形１７０と、のパネルデジタル表現（例えば、繋ぎ合わされたメッシュ１３０）の一例が示されている。パネル外形は、サンドイッチパネル１２０の単一メッシュとなるよう一緒に繋ぎ合わされた、複数のマッピングされた単位セルメッシュ３０２で構成されており、図１０のドライバメッシュ１４２の四角形要素１４８と関連付けられた六面体要素１５４に対して、基準単位セルメッシュ３００をマッピングした結果である。パネルデジタル表現のパネル面板外形１７０は、単位セル外形２１０（例えば、図２６）に統合され、従って、マッピング及びスティッチングの後に自動的に生成される。

図３０～図３１を参照すると、方法７００は、幾つかの例において、パネルデジタル表現を使用して、付加製造プログラム５３２（即ち、ソフトウェアプログラム、図７０参照）を開発することを含む。付加製造プログラム５３２は、付加製造装置４００によって、サンドイッチパネル１２０を作製するために使用されうる。図３０～図３１は、図２８～図２９のサンドイッチパネル１２０を作製するための付加製造装置４００の一例を示している。先に言及したように、付加製造には、材料層を互いに上下に連続的に敷設すること及び固化することが含まれる。

図３０～図３１の例では、付加製造装置４００が、付加製造のために選択的なレーザ溶融を利用する粉末床溶融機械（ｐｏｗｄｅｒ ｂｅｄ ｆｕｓｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅ）として構成されている。付加製造装置４００は、粉末４１０を含む粉末供給チャンバ４１２を備える。粉末４１０は、ポリマー粉末、セラミック粉末、金属粉末、又はこれらの任意の組み合わせでありうる。粉末供給チャンバ４１２は、粉末供給アクチュエータ４１８によって作動される粉末供給ピストン４１６を介して、垂直方向に移動可能である。

付加製造装置４００は、粉末摺り切り装置４２０（例えば、ローラ）と、ビルドチャンバ４０２と、を含む。ビルドチャンバ４０２は、粉末床４１４を支持するビルドプラットフォーム４０４を含む。ビルドプラットフォーム４０４は、ビルドプラットフォームアクチュエータ４０８によって作動されるビルドプラットフォームピストン４０６を介して、段階的に垂直方向に移動可能である。付加製造装置４００は、レーザ光線４２８を放射するよう構成されたレーザデバイス４２６といった、エネルギー源４２４又は熱源をさらに含む。サンドイッチパネル１２０の付加製造中には、粉末摺り切り装置４２０が、粉末供給チャンバ４１２内に含まれた粉末４１０を横切って粉末床４１４へと周期的に移動し、これにより、粉末床４１４内へと粉末４１０の薄層を分散させる。余剰の粉末４１０は、粉末オーバーフローチャンバ４２２の中に落ちる。

レーザ光線４２８が、図３１に示すような、サンドイッチパネル１２０のパネルデジタル表現のスライスの断面形状を形成するやり方で動かされる。レーザ光線４２８は、粉末４１０の粒子を溶融させて、スライスの形状をした固体層にする。ビルドプラットフォーム４０４が、ビルドプラットフォームピストン４０６を介して徐々に下方に動かされ、この後で、粉末摺り切り装置４２０が、ビルドチャンバ４０２の粉末床４１４内の既存の粉末４１０の上に、粉末４１０の新しい層を分散させる。上記プロセスが、サンドイッチパネル１２０の製造が完了するまで、層ごとに繰り返される。付加製造装置４００は、選択的なレーザ溶融システム（例えば、レーザベースの粉末床溶融システム）として示され説明されたが、多様な代替的な種類の付加製造技術（例えば、電子ビーム溶解、指向性エネルギー堆積（ＤＥＤ：ｄｉｒｅｃｔ ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、超音速粒子堆積、結合剤噴射（ｂｉｎｄｅｒ ｊｅｔｔｉｎｇ）など）のうちのいずれかが、本明細書で開示される方法を使用してサンドイッチパネル１２０を製造するために実行されうる。

図３２を参照すると、ドライバメッシュ１４２の一例が示されている。図３３～図５６は、単位セル外形２１０の様々な構成の非排他的な例を示している。先に記載のステップ７０６を使用して、図３２のドライバメッシュ１４２に対して様々な単位セル外形２１０のそれぞれをマッピングすることから得られるパネル充填外形１６６も示される。先に言及したように、図３２のドライバメッシュ１４２は、構造化されたドライバメッシュ１４４の一例であり、列及び行が均一な方形のドメインにマッピング可能な四角形要素１４８のパターンとして説明することができる。

図３３は、六角形のハニカム２２０として構成された単位充填外形３１０を有し、かつ六角形ハニカム２２０の上端及び下端の両方に単位面板外形３１６を有する単位セル外形２１０を示している。図３４は、図３３の単位セル外形２１０を表した基準単位セルメッシュ３００を示している。基準単位セルメッシュ３００は、単位充填メッシュ３１４と、当該単位充填メッシュ３１４の上端及び下端にある単位面板メッシュの対３１８と、を含む。示される例では、基準単位セルメッシュ３００は、シェル要素３０６（例えば、四角形要素）で構成されている。図３５は、図３２のドライバメッシュ１４２内に含まれる複数の四角形要素１４８とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、図３４の基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることによって製造された面ベース（ｓｕｒｆａｃｅ－ｂａｓｅｄ）のサンドイッチパネル１２０の一例を示しており、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュ３０２が、パネル充填外形１６６を有するパネル充填メッシュ１６８を集合的に形成する。図３５では、分かり易くするために、第１の面板１０２及び第２の面板１０４を表すパネル面板メッシュ１７２は省略されている。

図３６は、図３２のドライバメッシュ１４２の複数の四角形要素１４８とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、ソリッド要素３０８（例えば、四面体要素）で構成された基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることによって製造されたソリッドベース（ｓｏｌｉｄ－ｂａｓｅｄ）のサンドイッチパネル１２０の一例を示している。図３６のサンドイッチパネル１２０は、パネル充填外形１６６と、第１の面板１０２及び第２の面板１０４のパネル面板外形１７０と、を含む。

図３６のサンドイッチパネル１２０は、第１の面板１０２と、第２の面板１０４と、パネル充填構造１６４と、を含む。サンドイッチパネル１２０のパネル充填構造１６４は、第１の面板１０２を第２の面板１０４に接続する単一の層で配置された、単位充填構造３１２のアレイを含む。先に記載したように、各単位セル構造２０６は、六面体要素１５４（図１７）内に厳密にフィットするよう構成されている。加えて、アイソパラメトリック空間２００では、各単位セル構造２０６は、アイソパラメトリックな立方体２０２（例えば、図１６、図２３）の少なくともη方向及びξ方向に対して周期的であると説明することができる。さらに、各単位セル構造２０６は、主軸２１２を有する正規直交座標系を有し、主軸２１２は、マッピング後に、第１の面板１０２と第２の面板１０４との間のパネル中間表面１２６に対して局所的に垂直である。アイソパラメトリック空間２００において、主軸２１２は、アイソパラメトリックな立方体２０２のζ方向（図１６、図２３）と揃えられる。マッピング及びスティッチングが完了した後には、各単位セル構造２０６は、六角形のハニカム２２０の周期的な性質に因り、１つ以上の隣接する単位セル構造２０６に接続されている。

図３６に示されるように、第１の面板１０２及び第２の面板１０４はそれぞれ、非平面的な表面輪郭を有する。より具体的には、第１の面板１０２及び第２の面板１０４はそれぞれ、非ゼロ（ｎｏｎ－ｚｅｒｏ）の主曲率を有する。第１の面板１０２と第２の面板１０４とは、同じ主曲率を有さない。対応して、第１の面板１０２との充填／面板接続部分１１０では、単位充填構造３１２が、第２の面板１０４との充填／面板接続部分１１０での単位充填構造３１２のフットプリントよりも大きな断面サイズ又はフットプリントを有する。上記フットプリント同士は異なっているが、当該フットプリントのトポロジは同じである。図３３～図３６は、平坦な六角形の壁を有するハニカム２２０の構成を成した単位充填外形３１０を示しているが、単位充填外形３１０は、異なる構成でも提供することができる。一例として、六角形に配置された壁には、付加製造の構築プロセスの完了に続いて、余剰の粉末などの材料の除去を容易にするための孔のパターンを設けることができる。

図３７は、ジャイロイド２１６の構成による単位充填外形３１０を有する単位セル外形２１０を示している。単位セル外形２１０はまた、ジャイロイド２１６の上端及び下端のそれぞれに位置する単位面板外形３１６を有する。図３８は、図３７の単位セル外形２１０を表した基準単位セルメッシュ３００を示している。上述したように、基準単位セルメッシュ３００は、単位充填メッシュ３１４と、当該単位充填メッシュ３１４の互いに反対側の端にある単位面板メッシュの対３１８と、を有する。示される例では、基準単位セルメッシュ３００は、シェル要素３０６で構成されている。代替的に、基準単位セルメッシュ３００は、先に記載の図１３で示したような、ソリッド要素３０８（例えば、四面体要素）で構成されたソリッド単位セルとして提供することが可能である。図３９は、図３２のドライバメッシュ１４２内に含まれる複数の四角形要素１４８とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、図３８の基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることによって製造された面ベースのサンドイッチパネル１２０の一例を示しており、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュ３０２が、パネル充填外形１６６を有するパネル充填メッシュ１６８を集合的に形成している。図３９では、分かり易くするために、第１の面板１０２及び第２の面板１０４を表すパネル面板メッシュ１７２は省略されている。

図４０は、図３２のドライバメッシュ１４２の複数の四角形要素１４８とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、ソリッド要素３０８（図１３）で構成された基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることによって製造されたソリッドベースのサンドイッチパネル１２０の一例を示している。図４０のサンドイッチパネル１２０は、パネル充填外形１６６（即ち、パネル充填構造１６４）と、第１の面板１０２及び第２の面板１０４のパネル面板外形１７０と、を含む。マッピング及びスティッチングが完了した後には、各単位セル構造２０６は、ジャイロイド２１６の周期的な性質に因り、１つ以上の隣接する単位セル構造２０６に接続されている。

図４１は、シュワルツＰ ２１４の構成による単位充填外形３１０を有し、かつシュワルツＰ ２１４の構成の上端及び下端の両方に単位面板外形３１６を有する単位セル外形２１０を示している。示される例では、シュワルツＰ ２１４の構成は、主軸２１２に対して垂直な方向の４つのセルブランチ２２４を有する。各セルブランチ２２４は、六面体要素１５４（例えば、図１７）の面のうちの１つで終端する。図４２は、図４１の単位セル外形２１０のシュワルツＰ ２１４の構成を表した基準単位セルメッシュ３００を示している。基準単位セルメッシュ３００は、単位充填メッシュ３１４と、当該単位充填メッシュ３１４の上部及び下部にある単位面板メッシュの対３１８と、を含む。示される例では、基準単位セルメッシュ３００は、シェル要素３０６で構成されている。図４３は、図３２のドライバメッシュ１４２内に含まれる複数の四角形要素１４８とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、図４２の基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることによって製造された面ベースのサンドイッチパネル１２０の一例を示しており、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュ３０２が、パネル充填外形１６６を有するパネル充填メッシュ１６８を集合的に形成している。図４３では、分かり易くするために、第１の面板１０２及び第２の面板１０４を表すパネル面板メッシュ１７２は省略されている。

図４４は、図３２のドライバメッシュ１４２の複数の四角形要素１４８とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、ソリッドベースの基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることによって製造されたサンドイッチパネル１２０の一例を示している。重複したセルメッシュ節点３０４を削除するための先に記載のスティッチングのプロセスを介して、図４３～図４４の単位セル構造２０６は、シュワルツＰ ２１４の構成の周期的な性質に因り、セルブランチ２２４において互いに相互接続される。図示されていないが、シュワルツＰの構成には、付加製造の構築プロセスの完了に続いて粉末の除去を容易にするための孔を設けることができる。

図４５は、ワッフル２２２の構成による単位充填外形３１０を有する単位セル外形２１０を示している。ワッフル２２２の構成は、付加製造プロセスに続いて粉末の除去を容易にするための環状の孔を含むワッフル壁を有している。図４６は、シェル要素３０６で構成されており、かつ図４５の単位セル外形２１０を表した基準単位セルメッシュ３００を示している。上述したように、図４６の基準単位セルメッシュ３００は、単位充填メッシュ３１４と、当該単位充填メッシュ３１４の上部及び下部にある単位面板メッシュの対３１８と、を含む。図４７は、図３２のドライバメッシュ１４２内に含まれる複数の四角形要素１４８とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、図４６の基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることによって製造された面ベースのサンドイッチパネル１２０の一例を示しており、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュ３０２が、パネル充填外形１６６を有するパネル充填メッシュ１６８を集合的に形成している。図４７では、分かり易くするために、第１の面板１０２及び第２の面板１０４を表すパネル面板メッシュ１７２は省略されている。

図４８は、図３２のドライバメッシュ１４２の複数の四角形要素１４８とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、ソリッド要素３０８（図示せず）で構成された基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることによって製造されたソリッドベースのサンドイッチパネル１２０の一例を示している。図４８のサンドイッチパネル１２０は、パネル充填外形１６６と、第１の面板１０２及び第２の面板１０４のパネル面板外形１７０と、を含む。先に記載のスティッチングプロセスが完了した後には、図４７～図４８の単位セル構造２０６は、自身の周期的な性質に因り相互接続されている。ここでは図示されていないが、ワッフル２２２の構成は、ワッフル壁に孔を設けずに提供することが可能であり、又は、代替的に、ワッフル２２２の構成は、図示されたものとは異なる配置の１つ以上の孔を設けて提供することが可能である。

図４９は、体心立方格子２１８として構成された単位充填外形３１０を有しており、かつ体心立方格子２１８の上端及び下端の両方に単位面板外形３１６を有する単位セル外形２１０を示している。図５０は、図４９の単位セル外形２１０を表した面ベースの基準単位セルメッシュ３００を示している。基準単位セルメッシュ３００は、単位充填メッシュ３１４と、当該単位充填メッシュ３１４の上部及び下部にある単位面板メッシュの対３１８と、を含む。図５１は、図３２のドライバメッシュ１４２内に含まれる複数の四角形要素１４８とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、図５０の基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることによって生成された面ベースのサンドイッチパネル１２０であって、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュ３０２が、パネル充填外形１６６を有するパネル充填メッシュ１６８を集合的に形成する、サンドイッチパネル１２０の一例を示している。図５１では、分かり易くするために、第１の面板１０２及び第２の面板１０４を表すパネル面板メッシュ１７２は省略されている。

図５２は、図３２のドライバメッシュ１４２の複数の四角形要素１４８とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、ソリッド要素３０８（図示せず）で構成された基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることによって製造されたソリッドベースのサンドイッチパネル１２０の一例を示している。図５２のサンドイッチパネル１２０は、パネル充填外形１６６と、第１の面板１０２及び第２の面板１０４のパネル面板外形１７０と、を含む。重複するセルメッシュ節点を削除するためのスティッチングプロセスが完了した後には、図５１～図５２の単位セル構造２０６は、体心立方格子２１８の周期的な性質に因り相互接続されている。図４９～図５２では孔を含んだ状態で示されているが、体心立方格子２１８は孔を設けずに提供することができ、又は、代替的に、体心立方格子２１８は、図示されたものとは異なる配置の１つ以上の孔を設けて提供することができる。

図５３～図５６を参照すると、図５３には、先に記載の多層の単位セル外形２２６の一例が示されており、ここでは、多層の単位充填外形２３０は、２つ以上のスタックが並置された単位充填構造３１２を含む。より具体的には、図５３の多層の単位充填外形２３０は、３×３×３の構成により、３層の単位充填構造３１２が互いに上下に積層されており、各層が、３×３の単位充填構造３１２の構成を有し、総計２７個の単位充填構造３１２が、多層の単位充填外形２３０に含まれている。先に言及したように、各単位充填構造３１２は、三重に周期的な（即ち、η方向、ξ方向、及びζ方向において周期的な）ジャイロイド２１６の構成である。図５３の多層の単位セル外形２２６は、多層の単位充填外形２３０の上部及び底部に単位面板外形３１６を有する。図５４は、図５３の多層の単位セル外形２２６を表した先に記載の多層単位セルメッシュ２２８を示している。示される例では、基準単位セルメッシュ３００は、シェル要素３０６（例えば、四角形要素）で構成されている。多層の単位セルメッシュ２２８は、多層の単位充填メッシュ２３２と、当該多層の単位充填メッシュ２３２の上部及び下部にそれぞれある単位面板メッシュの対３１８と、を含む。

図５５は、図３２のドライバメッシュ１４２に含まれる複数の四角形要素１４８とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、図５４の多層の単位セルメッシュ２２８をマッピングすることによって製造された面ベースのサンドイッチパネル１２０の一例を示している。図５５では、分かり易くするために、第１の面板１０２及び第２の面板１０４が省略されている。図５６は、図３２のドライバメッシュ１４２の複数の四角形要素１４８とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、ソリッド要素（図示せず）で構成された多層の単位セルメッシュ２２８をマッピングすることによって製造されたソリッドベースのサンドイッチパネル１２０の一例を示している。図５６のサンドイッチパネル１２０は、パネル充填外形１６６と、第１の面板１０２及び第２の面板１０４のパネル面板外形１７０と、を含む。重複するセルメッシュ節点を削除するためのスティッチングプロセスが完了した後には、図５５～図５６の単位セルメッシュ２２８は、自身の周期的な性質に因り相互接続されている。

図５７～図５９を参照すると、図５７には、構造化されていないドライバメッシュ１４６として構成されたドライバメッシュ１４２の一例が示されている。先に言及したように、構造化されていないドライバメッシュ１４６の四角形要素１４８は、列及び行を含む方形のドメインに戻るようマッピングしえないパターンにより配置されている。図５７の例において、構造化されていないドライバメッシュ１４６は、円形の孔を含むパネル中間表面１２６上でメッシュを構築する便利なやり方である。図５８は、単位セル外形２１０のシュワルツＰ ２１４の構成の一例を示している。図５９は、図５７の構造化されていないドライバメッシュ１４６に対して、図４２に示す基準単位セルメッシュ３００によって表されるような、図５８の単位セル外形２１０をマッピングすることによって生成されたパネル充填外形１６６を示している。構造化されていないドライバメッシュ１４６の場合、基準単位セルメッシュ３００は、η＝１、η＝－１、ξ＝１、及びξ＝－１のそれぞれでの４つの方形の面２０４でのセルメッシュ節点３０４のパターンが同一である単位セル外形２１０に限定される。上記の例には、シュワルツＰ ２１４の構成（例えば、図３８）、体心立方格子２１８の構成（例えば、図５０）、及びワッフル２２２の構成（例えば、図４６）が含まれる。

図６０～図６２を参照すると、図６０には、空間的に変化する（ｓｐａｔｉａｌｌｙ－ｇｒａｄｅｄ）ドライバメッシュ１４２の一例が示されている。空間的に変化するドライバメッシュ１４２では、ドライバメッシュ１４２の特定の領域に亘って、ドライバメッシュ節点１５６の密度が空間的に変化する。局所的に節点の密度が上がると、四角形要素１４８の大きさが局所的に縮小し、局所的に節点の密度が下がると、四角形要素１４８の大きさが局所的に増大する。大きな負荷がかかる領域では、節点の密度を上げることが望ましいことがあり、結果的に、そのような領域ではパネル充填外形１６６は、単位セル構造２０６の密度がより高くなることになる。しかしながら、節点の密度は、サンドイッチパネル１２０が晒されうる様々な物理量（例えば、熱、電流など）のいずれかに基づいて、局所的に調整する（例えば、上げる又は下げる）ことができる。

図６０では、ドライバメッシュ１４２は、環状のフランジ４５２（即ち、ベース）から上方に突出した円筒部分４５０を有するサンドイッチパネル１２０（図６２）のパネル中間表面１２６を表している。しかしながら、示される例では、ドライバメッシュ１４２及びサンドイッチパネル１２０の半分のみ、分かり易さのために示されている。円筒部分４５０とフランジ４５２とは、放射状部分４５４によって接続されている。ドライバメッシュ節点１５６の密度は、円筒部分４５０又はフランジ４５２よりも、放射状部分４５４においてより高い。図６０では、節点の密度が、矢印１５７の方向に徐々に下がる。例えば、節点の密度は、円筒部分４５０の自由端に向かう方向に徐々に下がっている。同様に、節点の密度は、環状のフランジ４５２の外周に向かう方向に徐々に下がっている。加えて、円筒部分４５０の右側にある節点の密度は、円筒部分４５０の左側にある節点の密度よりも高い。

図６１は、中央孔を含むワッフル２２２として構成された単位充填外形３１０を有する単位セル外形２１０を示している。図６２は、図６０の空間的に変化するドライバメッシュ１４２に含まれた複数の四角形要素１４８とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素１５４（図示せず）に対して、図６１の単位セルメッシュ２１０をマッピングすることによって生成されたパネル充填外形１６６を有するサンドイッチパネル１２０の断面図である。ドライバメッシュ１４２の放射状部分４５４内の節点の密度が上がっていることで、結果的に、サンドイッチパネル１２０のその位置にある単位セル構造２０６の密度が上がる。単位セル構造２０６の密度を局所的に上げることで、放射状部分４５４が、その位置でのより高い負荷に対処することが可能となる。反対に、円筒部分４５０内及びフランジ４５２内のドライバメッシュ１４２の節点の密度を（矢印１５７の方向に沿って、図６０参照）下げることで、結果的に、図６２の矢印１５７の方向に沿って、単位セル構造２０６の密度が徐々に下がることになる。加えて、図６２の円筒部分４５０の右側での節点の密度がより高いことで、結果的に、その位置での単位セル構造２０６の密度は、図６２の円筒部分４５０左側よりも高くなる。換言すれば、単位セル構造２０６の密度は、矢印１５７の方向に沿って、周方向に半時計回りの方向に下がる。図６２に示されるように、上記の空間的な変化にかかわらず、サンドイッチパネル１２０は、パネル充填構造１６４と第１の面板１０２との間、及びパネル充填構造１６４と第２の面板１０４の間の充填／面板接続部分１１０において一貫性のあるトポロジを有している。

図６３～図６６を参照すると、図６３には、厚さが一定のサンドイッチパネル１２２の一例が示されている。厚さが一定のサンドイッチパネル１２２は、単位充填外形３１０がシュワルツＰ ２１４の構成を有する単位セル構造２０６で構成されたパネル充填構造１６４を有している。パネルの厚さｔは、第１の面板１０２の最外面と第２の面板１０４の最外面との間の空間によって定められる。図６３では、パネルの厚さｔは、厚さが一定のサンドイッチパネル１２２の全領域に亘って均一である。

図６４は、可変的な厚さサンドイッチパネル１２４の一例を示し、当該サンドイッチパネル１２４は、ここでも単位充填外形３１０がシュワルツＰ ２１４の構成を有する単位セル構造２０６で構成されたパネル充填構造１６４を有している。第１の面板１０２と第２の面板１０４とは、一定ではない間隔で互いに離れている。より具体的には、パネルの厚さｔは、可変的な厚さのサンドイッチパネル１２４の中心から、可変的な厚さのサンドイッチパネル１２４の両側の末端のそれぞれに向かって段階的に先細りになっている。図６３～図６４でのサンドイッチパネルのパネル充填外形１６６は、同数の単位セル構造２０６を有しており、図６４の単位セル構造２０６では、変化するパネルの厚さｔに対応して高さも変化している。

図６５～図６６を参照すると、図６５には、厚さが一定のサンドイッチパネル１２２の他の例が示されている。図６６は、可変的な厚さのサンドイッチパネル１２４を示し、ここでは、局所的なパネルの厚さｔは、可変的な厚さのサンドイッチパネル１２４の右側に沿って一定であり、かつ可変的な厚さのサンドイッチパネル１２４の左側に沿って均一であるが低減しており、２つの領域の間の厚さは滑らかに遷移している。両方の例において、パネル充填構造１６４は、単位充填外形３１０が体心立方格子２１８の構成を有する単位セル構造２０６で構成されている。

図６７～図６９を参照すると、図６７には、航空機４６０の胴体４６２のノーズ部の一例が示されている。参照符号６８により特定される矩形の領域は、既存のパネル４６４を含む胴体４６２の一領域であり、当該既存のパネル４６４は除去されて、本明細書で開示される方法７００を使用して製造される交換サンドイッチパネル４６８と交換される。交換サンドイッチパネル４６８を製造するためには、既存のパネル４６４の大きさ、形状、及び輪郭を表すドライバメッシュ１４２を提供する必要がある。

図８を簡単に参照すると、上述した例では、ドライバメッシュ１４２を提供するステップ７０２が、既存のパネル４６４のパネル表面４６６を取得することを含む。一例において、パネル表面４６６は、レーザスキャナ（図示せず）又は他の適切な走査装置を使用して、パネル表面４６６を走査することによって取得可能である。パネル表面４６６を表す点群（図示せず）を生成した後に、ステップ７０２は、その点群を、パネル表面４６６の表面デジタル表現（図示せず）に変換することを含む。表面デジタル表現は、パネル表面４６６を表さない無関係の特徴を除去するよう編集することができる。表面デジタル表現を生成した後に、ステップ７０２は、パネル表面４６６の表面デジタル表現に基づいて、既存のパネル４６４のパネル中間表面１２６の中間表面デジタル表現（図示せず）を構築することを含む。既存のパネル４６４のパネル中間表面１２６は、既存のパネル４６４の（サンドイッチパネル１２０にわたって変化しうる）局所的なパネル厚さｔの距離の半分と等しい量だけ表面デジタル表現をずらすことによって決定されうる。その後、ステップ７０２は、パネル中間表面１２６の中間表面デジタル表現に対してメッシングして、図６８に示すようなドライバメッシュ１４２を得ることを含む。先に記載したように、ドライバメッシュ１４２は、所望のパターンに配置された四角形要素１４８で構成されている。

図６９を参照すると、図６８のドライバメッシュ１４２に対して単位セル外形２１０（図示せず）をマッピングすることによって生成されたパネル充填外形１６６を有する交換サンドイッチパネル４６８の一例が示されている。交換サンドイッチパネル４６８は、パネル充填外形１６６によって接続された第１の面板１０２及び第２の面板１０４を含む。示される例では、パネル充填外形１６６は、均一な間隔で配置された、ジャイロイド２１６の構成をそれぞれが有する単位セル構造２０６で構成されている。しかしながら、交換サンドイッチパネル４６８のパネル充填外形１６６は、ドライバメッシュ１４２に対して、様々な他の構成（例えば、ハニカム、ワッフル、シュワルツＰ、体心立体格子など）のいずれかによる単位セル外形２１０をマッピングすることによって、生成されうる。追加的に、交換サンドイッチパネル４６８のパネル充填外形１６６は、強度のため又は他の理由のために必要に応じて空間的に変化させることができる。

図７０を参照すると、先に記載の方法７００、８００、及び９００は、全体が又は部分的に、プロセッサベースのシステム５００又は他の適切なコンピュータシステムなどで、コンピュータ実装プロセスにおいて実行することができる。プロセッサベースのシステム５００は、コンピュータ可読プログラム命令５３０を実行するよう構成されている。コンピュータ可読プログラム命令５３０は、方法７００、８００、及び９００の工程又はステップを実行するために、プロセッサベースのシステム５００に提供され又は当該システム５００にロードされる。非限定的な例において、プロセッサベースのシステム５００及び／又はコンピュータ可読プログラム命令５３０が、サンドイッチパネル１２０のためのパネル充填外形１６６を生成する。

図７０のブロック図は、サンドイッチパネル１２０のパネル充填外形１６６を生成するための有利な例におけるプロセッサベースのシステム５００を示している。プロセッサベースのシステム５００は、１つ以上の構成要素を通信可能に接続しこのような構成要素間のデータ転送を促進するためのデータ通信経路５０２（例えば、データリンク）を含む。上記通信経路５０２は、プロセッサベースのシステム５００の構成要素間及び装置間のデータ転送を促進する１つ以上のデータバス、又は他の任意の適切な通信経路５０２を含む。非限定的な例において、構成要素が、プロセッサ５０４、メモリデバイス５０６、不揮発性ストレージデバイス５０８、通信デバイス５１２、入力／出力デバイス５１０、表示デバイス５１４、単位セルマッピングモジュール５１６、パネルエキスポートモジュール５１８、及び付加製造プログラム生成器５２０のうちの１つ以上を含む。

メモリデバイス５０６は、サンドイッチパネル１２０のパネル中間表面１２６をそれぞれが表す１つ以上のドライバメッシュ１４２を格納するよう構成される。先に記載したように、各ドライバメッシュ１４２は、複数の四角形要素１４８で構成されている。四角形要素１４８は、先に記載したように．、線形四角形要素１５０、又は二次四角形要素１５２である。各ドライバメッシュ１４２は、同様に先に記載したような、構造化されたドライバメッシュ１４４として、又は構造化されていないドライバメッシュ１４６として格納される。幾つかの例において、ドライバメッシュ１４２が、パネル中間表面１２６の少なくとも１つの領域に亘って空間的に変化し、このような領域内でドライバメッシュ１４２が細かくなり又は粗くなる。

１つ以上のドライバメッシュ１４２の格納に加えて、メモリデバイス５０６は、１つ以上の基準単位セルメッシュ３００であって、先に記載したように、様々な単位セル外形２１０をそれぞれが有し、かつ立方体２０２内に厳密にフィットするようそれぞれが構成された基準単位セルメッシュ３００を格納するよう構成されている。基準単位セルメッシュ３００の構成の例には、限定するものではないが、シュワルツＰ ２１４（孔あり若しくは孔なし）、ジャイロイド２１６、体心立方格子２１８（孔あり若しくは孔なし）、ハニカム２２０（孔あり若しくは孔なし）、又はワッフル２２２（孔あり若しくは孔なし）が含まれる。基準単位セルメッシュ３００の構成は、アイソパラメトリックな立方体２０２の少なくともη方向及びξ方向に対して周期的である。先に記載のスティッチング工程とともに、基準単位セルメッシュ３００の周期的な性質によって、隣合うマッピングされた単位セルメッシュ３０２を互いに接続し、これにより、連続的なサンドイッチパネルメッシュ１３２を得ることが可能となる。基準単位セルメッシュ３００の幾つかの構成は、１つ以上のセルブランチ２２４を含むことができ、各セルブランチ２２４は、立方体２０２の方形の面２０４において終端する。ドライバメッシュ１４２の四角形要素１４８と関連付けられた六面体要素１５４（例えば、図１７）に対してマッピングされたとき、及び一緒に繋ぎ合わされた後で、隣合うマッピングされた単位セルメッシュ３０２のセルブランチ２２４は、互いに相互接続されて連続的なサンドイッチパネルメッシュ１３２（即ち、繋ぎ合わされたメッシュ１３０）を形成する。

さらに図７０を参照すると、プロセッサベースのシステム５００は、複数の四角形要素１４８とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素１５４に対して、複数の基準単位セルメッシュ３００をマッピングするよう構成された単位セルマッピングモジュール５１６を含む。単位セルマッピングモジュール５１６は、複数の六面体要素１５４内でそれぞれフィットするよう複数の基準単位セルメッシュ３００の大きさ及び形状の調整を引き起こすように、複数の四角形要素１４８のドライバメッシュ節点１５６に対して基底関数を適用することによって、先に記載のマッピング工程を実行し、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュ３０２が、第１の面板１０２と第２の面板１０４とを相互接続するパネル充填外形１６６を集合的に形成する。単位セルマッピングモジュール５１６は、先に記載したように、ドライバメッシュ１４２が線形四角形要素１５０又は二次四角形要素１５２で構成されているかどうかに従って、線形基底関数又は二次基底関数を使用して、基準単位セルメッシュ３００をマッピングする。

図７１は、プロセッサベースのシステム５００のユーザインタフェース５３４の非限定的な例を示している。示される例では、ユーザインタフェース５３４は、四角形要素１４８のドライバメッシュ１４２を定義する「ドライバメッシュファイル（Ｄｒｉｖｅｒ Ｍｅｓｈ Ｆｉｌｅ）」をロードする能力を提供する。加えて、ユーザインタフェース５３４は、ドライバメッシュ１４２が線形四角形要素１５０又は二次四角形要素１５２を用いて提供されるかどうかを選択する能力を提供する。ドライバメッシュ１４２のロードに加えて、ユーザインタフェース５３４は、先に記載のシュワルツＰ、ジャイロイド、体心立体格子、ハニカム、ワッフルの構成を含むがこれらに限定されず、かつ多層の単位セル外形も含みうる単位セル外形２１０の複数の様々な構成の中から、「セル外形（Ｃｅｌｌ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）」を選択する能力を提供する。

図７１をさらに参照すると、ユーザインタフェース５３４は、パネル厚さｔを指定する能力、及び任意選択的に、完全なサンドイッチパネル外形を生成する代わりに、パネル充填外形１６６と、上方面板外形１７０と、下方の面板外形１７０との何らかの組み合わせを生成する能力を提供する。ユーザインタフェース５３４はまた、所与の四角形要素１４８に対する単位セル外形２１０の向きの位置合わせを制御するための手段を提供する。例えば、少なくとも１つの構成において、ユーザは、実空間１４０のｘ軸、ｙ軸、又はｚ軸との、基準単位セルメッシュ３００のη軸又はξ軸の位置合わせを指定することができる。ユーザインタフェース５３４の少なくとも１つの例において、ユーザは、ドライバメッシュ１４２（例えば、図１０）の四角形要素１４８の第１の辺１６２及び第３の辺１６２のベクトル平均又は第２の辺１６２及び第４の辺１６２のベクトル平均を用いて、η軸又はξ軸の位置合わせを指定することが可能である。上記の選択は、単位セルマッピングモジュール５１６によって処理される。

先に記載の選択を行った後に、ユーザは、ユーザインタフェース５３４上でボタン（又は、機能的な均等物）を押下して、プロセッサベースのシステム５００に、第１の面板１０２と第２の面板１０４とを相互接続するパネル充填外形１６６を有するサンドイッチパネルメッシュ１３２（即ち、繋ぎ合わされたメッシュ１３０）を生成させる。プロセッサベースのシステム５００は、サンドイッチパネルメッシュ１３２を、サンドイッチパネル１２０のパネルデジタル表現に変換するよう構成されている。幾つかの例において、プロセッサベースのシステムが、付加製造プログラム生成器５２０（図７０）を含む。付加製造プログラム生成器５２０は、サンドイッチパネル１２０のパネルデジタル表現を利用して、付加製造プログラム５３２（即ち、ソフトウェアプログラム）を生成するよう構成されている。付加製造プログラム５３２は、先に記載したように、サンドイッチパネル１２０の物理的バージョンを製造するよう構成された付加製造装置４００（例えば、図３０～図３１）に対して出力される。

さらに図７０を参照すると、幾つかの例において、プロセッサベースのシステム５００が、パネルエキスポートモジュール５１８を含み、パネルエキスポートモジュール５１８は、サンドイッチパネルメッシュ１３２（即ち、繋ぎ合わされたメッシュ１３０）のデジタル表現を、数値解析プログラムにより読み込み可能な入力ファイルとして適したエクスポートファイルとして生成するよう構成されている。このような数値解析プログラムは、サンドイッチパネルメッシュ１３２に対してシミュレーションを行うよう構成されている。例えば、シミュレーションによって、負荷（例えば、機械的負荷、熱負荷など）と、制約（例えば、何らかの形態で拘束され及び／又は他の本体と接触させられたサンドイッチパネル１２０の領域）と、材料特性（例えば、機械的特性、熱的特性など）と、の所与の組み合わせの適用に応じた、サンドイッチパネルメッシュ１３２に亘る物理量（例えば、変位、歪み、圧力、温度など）の分散が決定されうる。少なくとも１つの例において、サンドイッチパネルメッシュ１３２に対して行われる数値解析は、例えば３点曲げ試験（３－ｐｏｉｎｔ ｂｅｎｄｉｎｇ ｔｅｓｔ）中に負荷が掛けられたときのサンドイッチパネル１２０の応力及びたわみをシミュレーションするなどの、有限要素法を利用する構造的なシミュレーションである。

表示デバイス５１４が、メモリデバイス５０６に格納されたドライバメッシュ１４２及び／又は基準単位セルメッシュ３００のいずれかを図で示すために、任意選択的に利用される。加えて、表示デバイス５１４は、ドライバメッシュ１４２内に含まれた複数の四角形要素１４８とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素１５４に対して、基準単位セルメッシュ３００をマッピングすることで得られるサンドイッチパネルメッシュ１３２を、図で示すよう構成されている。表示デバイス５１４は上述のデータを、通信経路５０２を介して、プロセッサベースのシステム５００の対応する構成要素の１つ以上から受信する。

プロセッサベースのシステム５００は、メモリデバイス５０６にインストールされたコンピュータ可読プログラム命令５３０のうちの命令を実行するためのプロセッサ５０４を含む。代替的に、プロセッサベースのシステム５００が、２つ以上の統合プロセッサコアを有するマルチプロセッサコアを含む。さらに、プロセッサ５０４が、チップ上に組み込まれたメインプロセッサと及び１つ以上の二次プロセッサを含みうる。プロセッサ５０４はまた、複数の同様に構成されたプロセッサを有するマルチプロセッサシステムを含みうる。

図７０を更に参照すると、プロセッサベースのシステム５００が、１つ以上の揮発性又は不揮発性のストレージデバイス５０８を含みうるメモリデバイス５０６を含む。しかしながら、メモリデバイス５０６は、データを格納するための任意のハードウェアデバイスを含むことが可能である。例えば、メモリデバイス５０６は、ランダムアクセスメモリ、又は通信経路５０２内に含まれるインタフェース及び／又は統合メモリコントローラハブのキャッシュを含みうる。メモリデバイス５０６は、多様な異なる種類のデータ、コンピュータ可読なコード若しくはプログラム命令、又は、任意の他の種類の情報のうちのいずれかを永続的及び／又は一時的に格納することが可能である。ストレージデバイス５０８は、フラッシュメモリデバイス、ハードドライブ、光ディスク、ハードディスク、磁気テープ、又は長期格納のための任意の他の適切な例を含むがこれらに限定されない様々な構成により提供されうる。加えて、ストレージデバイス５０８は、着脱可能なハードドライブといった着脱可能なデバイスを含みうる。

プロセッサベースのシステム５００は追加的に、プロセッサベースのシステム５００に接続された構成要素間でのデータ転送を促進するための１つ以上の入力／出力デバイス５１０を含みうる。入力／出力デバイス５１０は、プロセッサベースのシステム５００に直接的及び／又は間接的に接続されうる。入力／出力デバイス５１０は、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチパネル、及びプロセッサベースのシステム５００にデータを入力するための任意の他の適切なデバイスといった周辺装置によって、ユーザ入力を容易にする。入力／出力デバイス５１０は、プロセッサベースのシステム５００の出力に応じてデータを転送するための出力デバイスをさらに含みうる。例えば、入力／出力デバイス５１０は、プロセッサベースのシステム５００によって処理されたデータの結果を表示するための、コンピュータのモニタ又はコンピュータの画面といった表示デバイス５１４を含みうる。入力／出力デバイス５１０は、任意選択的に、プロセッサベースのシステム５００によって処理された情報のハードコピーを印刷するためのプリンタ又はファックス機を含みうる。

図７０をさらに参照すると、プロセッサベースのシステム５００は、コンピュータネットワーク内での、及び／又は他のプロセッサベースシステムとの、プロセッサベースのシステム５００の通信を促進するための１つ以上の通信デバイス５１２を含みうる。コンピュータネットワーク内での、及び／又は他のプロセッサベースシステムとの、プロセッサベースのシステム５００の通信は、無線の手段及び／又はハードウェア接続によるものでありうる。例えば、通信デバイス５１２は、プロセッサベースのシステム５００とコンピュータネットワークとの間の無線又はケーブルによる通信を可能とするための、ネットワークインタフェースコントローラを含みうる。通信デバイス５１２はまた、モデム及び／又ネットワークアダプタ、又は、データを送受信するための多様な代替的なデバイスのうちのいずれかを含みうる。

先に記載の方法７００、８００、９００の工程の１つ以上が、プロセッサ５０４によって、及び／又は、単位セルマッピングモジュール５１６、パネルエキスポートモジュール５１８、及び／又は付加製造プログラム生成器５２０のうちの１つ以上によって、コンピュータ可読プログラム命令５３０を使用して実行される。コンピュータ可読プログラム命令５３０は、コンピュータ使用可能プログラムコード及びコンピュータ可読プログラムコードを含みうるプログラムコードを含むことできる。コンピュータ可読プログラム命令５３０は、プロセッサ５０４によって読み出されて実行される。コンピュータ可読プログラム命令５３０によって、プロセッサ５０４が、サンドイッチパネル１２０のパネル充填外形１６６の生成と関連する先に記載の例の１つ以上の工程を実行することが可能となる。

図７０をさらに参照すると、コンピュータ可読プログラム命令５３０が、プロセッサベースのシステム５００のための命令を作動させることを含み、アプリケーション及びプログラムをさらに含む。コンピュータ可読プログラム命令５３０は、プロセッサ５０４による、及び／又は単位セルマッピングモジュール５１６、パネルエキスポートモジュール５１８、及び／又は付加製造プログラム生成器５２０による実行のために、メモリデバイス５０６及び／又はストレージデバイス５０８のうちの１つ以上に含まれ及び／又は当該１つ以上にロードされうる。先に示したように、メモリデバイス５０６及び／又はストレージデバイス５０８は、通信経路５０２を介して、図７０に示される１つ以上の残りの構成要素に通信可能に接続されうる。

コンピュータ可読プログラム命令５３０は、有形又は無形の、一過性又は非一過性のコンピュータ可読媒体５２４に含まれ得、かつ、プロセッサ５０４による実行のために、プロセッサベースのシステム５００にロード又は転送されうる。プログラムコード５３０及びコンピュータ可読媒体５２４は、コンピュータプログラム製品５２２を含む。一例において、コンピュータ可読媒体５２４は、コンピュータ可読記憶媒体５２６及び／又はコンピュータ可読信号媒体５２８を含みうる。

コンピュータ可読記憶媒体５２６は、ドライブにロードすることができる光ディスク及び磁気ディスク、フラッシュメモリデバイス、又は、ハードドライブといったストレージデバイス上にデータを転送するための他のストレージデバイス若しくはハードウェアを含むがこれらに限定されない、多様な様々な例を含みうる。コンピュータ可読記憶媒体５２６は、プロセッサベースのシステム５００上に着脱不可能にインストールされうる。コンピュータ可読記憶媒体５２６は、限定されないが半導体システム又はプログラム媒体を含む任意の適切な記憶媒体を含みうる。これに関連して、コンピュータ可読記憶媒体５２６は、電子媒体、磁気媒体、光媒体、電磁媒体、及び赤外線媒体を含みうる。例えば、コンピュータ可読記憶媒体５２６は、磁気テープ、コンピュータディスク、ランダムアクセスメモリ、及び読み出し専用メモリを含みうる。光ディスクの非限定的な例には、コンパクトディスク（読み出し専用メモリ）、コンパクトディスク（読み出し／書き込み）、及びＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｋ）が含まれる。

コンピュータ可読信号媒体５２８は、コンピュータ可読プログラム命令５３０を含むことができ、電磁信号及び光信号を含むがこれらに限定されない様々なデータ信号構成により提供されうる。このようなデータ信号は、無線又はハードウェア手段を含む任意の適切な通信リンクによって送信されうる。例えば、ハードウェア手段は、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、信号線、及び、無線又は物理的手段によってデータを送信するための任意の他の適切な手段を含みうる。

図７０をさらに参照すると、コンピュータ可読信号媒体５２８は、プロセッサベースのシステム５００内での使用ために、不揮発性のストレージ又は他の適切なストレージ若しくはメモリデバイスへの、コンピュータ可読プログラム命令５３０のダウンロードを容易にすることができる。例えば、コンピュータ可読記憶媒体５２６内に含まれるコンピュータ可読プログラム命令５３０が、サーバ、又は他のシステムのクライアントコンピュータから、コンピュータネットワークを介してプロセッサベースのシステム５００にダウンロードされうる。

プロセッサベースのシステム５００の多様な異なる例のうちのいずれかが、コンピュータ可読プログラム命令５３０を実行することができる任意のハードウェアデバイス又はシステムを使用して実現されうる。例えば、プロセッサ５０４は、１つ以上の特定の機能を実行するために構成されたハードウェアユニットを含むことができ、当該機能を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令５３０が、メモリデバイス５０６に予めロードされる。

一例において、プロセッサ５０４が、特定用途集積回路、プログラマブル論理デバイス、又は、１つ以上の特定の機能若しくは工程を実行するよう構成された任意の他のハードウェアデバイスを含みうる。例えば、プログラマブル論理デバイスは、サンドイッチパネル１２０のパネル充填外形１６６の生成に関係する１つ以上の工程を実行するよう一時的又は永続的にプログラムされうる。プログラマブル論理デバイスには、プログラム可能論理アレイ、プログラマブルアレイロジック部、フィールドプログラマブル論理アレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、及び他の適切な論理デバイスが含まれるが、これらに限定されない。一例において、コンピュータ可読プログラム命令５３０が、プロセッサ５０４によって、及び／又は、プロセッサ５０４と通信する１つ以上のハードウェアユニットを含む他のデバイスによって作動させられうる。コンピュータ可読プログラム命令５３０の特定の部分が、１つ以上のハードウェアユニットによって実行されうる。

さらに、本開示は、以下の条項に係る実施例を含む。

条項１．サンドイッチパネル（１２０）のパネル充填外形（１６６）を生成する方法であって、サンドイッチパネル（１２０）のパネル中間表面（１２６）を表すドライバメッシュ（１４２）を提供することであって、ドライバメッシュ（１４２）が複数の四角形要素（１４８）で構成される、ドライバメッシュ（１４２）を提供することと、立方体（２０２）内に厳密にフィットするよう構成された基準単位セルメッシュ（３００）を提供することであって、基準単位セルメッシュ（３００）が単位充填メッシュ（３１４）で構成され、単位充填メッシュ（３００）が、当該単位充填メッシュ（３１４）の両側の端で単位面板メッシュの対（３１８）を相互接続する、基準単位セルメッシュ（３００）を提供することと、複数の四角形要素（１４８）のそれぞれに対して定義された基底関数を利用して、複数の四角形要素（１４８）とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素（１５４）に対して、当該複数の六面体要素（１５４）にそれぞれ合わせるよう複数の基準単位セルメッシュ（３００）の大きさ及び形状の調整を引き起こすやり方で、複数の基準単位セルメッシュ（３００）をそれぞれマッピングすることであって、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュ（３０２）が、面板メッシュの対（１７２）を相互接続するパネル充填外形（１６６）を有するパネル充填メッシュ（１６８）を集合的に形成する、マッピングすることと、を含む方法。

条項２．セルメッシュ節点の対（３０４）の重複を検査し、重複の一方を削除し、維持されるセルメッシュ節点（３０４）を参照するセル情報を更新することによって、マッピングされた単位セルメッシュ（３０２）を一緒に繋ぎ合わせて、繋ぎ合わされたメッシュ（１３０）を形成することをさらに含む、条項１に記載の方法。

条項３．基準単位セルメッシュ（３００）を提供することが、基準単位セルメッシュ（３００）を、多層単位セルメッシュ（２２８）であって、互いに上下に積層された単位充填メッシュ（３１４）の２つ以上の層（２３４）と、多層単位セルメッシュ（２２８）の両側の端にそれぞれ位置する単位面板メッシュの対（３１８）と、で構成された多層単位セルメッシュ（２２８）
として提供することを含む、条項１に記載の方法。

条項４．基準単位セルメッシュ（３００）を提供することが、以下のこと、即ち、基準単位セルメッシュ（３００）を、１つ以上の整えられたパラメトリック曲面として構築し、次いで、１つ以上の整えられたパラメトリック曲面に対してメッシングして、これにより、シェル要素（３０６）で構成された基準単位セルメッシュ（３００）を生成すること、基準単位セルメッシュ（３００）を、空間を取り囲む１つ以上の整えられたパラメトリック曲面によって表されるソリッド構造（２０８）として構築し、次いで、空間に対してメッシングして、これにより、ソリッド要素（３０８）で構成された基準単位セルメッシュ（３００）を生成すること、のうちの１つを含む、条項１に記載の方法。

条項５．基準単位セルメッシュ（３００）を提供することが、基準単位セルメッシュ（３００）を、立方体（２０２）の２つ以上の主方向に対して周期的な充填外形を含むよう構築することを含む、条項１に記載の方法。

条項６．ドライバメッシュ（１４２）に複数の基準単位セルメッシュ（３００）をマッピングすることが、以下のこと、即ち、線形基底関数を使用して、ドライバメッシュ（１４２）の複数の四角形要素（１４８）とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素（１５４）に、基準単位セルメッシュ（３００）をマッピングすること、二次基底関数を使用して、ドライバメッシュ（１４２）の複数の四角形要素（１４８）とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素（１５４）に、基準単位セルメッシュ（３００）をマッピングすること、のうちの１つを含む、条項１に記載の方法。

条項７．ドライバメッシュ（１４２）を提供すること、及び基準単位セルメッシュ（３００）を提供することが、以下の２つのシナリオのうちの１つに従って、即ち、ドライバメッシュ（１４２）を、構造化されたドライバメッシュ（１４４）として提供し、基準単位セルメッシュ（３００）を、以下の構成、即ち、シュワルツＰ（２１４）、ジャイロイド（２１６）、体心立方格子（２１８）、ハニカム（２２０）、又はワッフル（２２２）のうちの１つの単位セル外形（２１０）を有するよう提供する、ドライバメッシュ（１４２）を、構造化されていないドライバメッシュ（１４６）として提供し、基準単位セルメッシュ（３００）を、以下の構成、即ち、シュワルツＰ（２１４）、体心立方格子（２１８）、又はワッフル（２２２）のうちの１つの単位セル外形（２１０）を有するよう提供する、のうちの１つに従って実行される、条項１に記載の方法。

条項８．ドライバメッシュ（１４２）を構築することが、パネル中間表面（１２６）の少なくとも１つの領域に亘って密度が空間的に変化するドライバメッシュ（１４２）を提供することを含む、条項１に記載の方法。

条項９．ドライバメッシュ（１４２）を提供することが、既存のパネル（４６４）のパネル表面（４６６）を取得して、パネル表面（４６６）を表す点群を得ることと、点群をパネル表面（４６６）のデジタル表現に変換することと、パネル表面（４６６）のデジタル表現に基づいて、既存のパネル（４６４）のパネル中間表面（１２６）のデジタル表現を構築することと、パネル中間表面（１２６）のデジタル表現に対してメッシングして、ドライバメッシュ（１４２）を取得することと、を含む、条項１に記載の方法。

条項１０．サンドイッチパネル（１２０）のパネルデジタル表現を構築することであって、パネルデジタル表現が、パネル充填外形（１６６）によって相互接続された面板（１０２、１０４）を含む、構築することと、パネルデジタル表現を使用して、サンドイッチパネル（１２０）を付加製造することと、をさらに含む、条項１に記載の方法。

条項１１．サンドイッチパネル（１２０）のパネル外形を生成するためのプロセッサベースのシステム（５００）であって、メモリデバイス（５０６）であって、サンドイッチパネル（１２０）のパネル中間表面（１２６）を表すドライバメッシュ（１４２）であって、ドライバメッシュ（１４２）が複数の四角形要素（１４８）で構成される、ドライバメッシュ（１４２）、立方体（２０２）内に厳密にフィットするよう構成された基準単位セルメッシュ（３００）であって、単位面板メッシュの対（３１８）を相互接続する単位充填メッシュ（３１４）で構成される基準単位セルメッシュ（３００）を格納するよう構成されたメモリデバイス（５０６）と、複数の四角形要素（１４８）のそれぞれに対して定義された基底関数を利用して、複数の四角形要素（１４８）とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素（１５４）に対して、当該複数の六面体要素（１５４）にそれぞれ合わせるよう複数の基準単位セルメッシュ（３００）の大きさ及び形状の調整を引き起こすやり方で、複数の基準単位セルメッシュ（３００）をそれぞれマッピングするよう構成された単位セルマッピングモジュール（５１６）であって、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュ（３０２）が、面板メッシュの対（１７２）を相互接続するパネル充填外形（１６６）を有するパネル充填メッシュ（１６８）を集合的に形成する、単位セルマッピングモジュール（５１６）と、を備えた、プロセッサベースのシステム（５００）。

条項１２．単位セルマッピングモジュール（５１６）が、セルメッシュ節点の対（３０４）の重複を検査し、重複の一方を削除し、維持されるセルメッシュ節点（３０４）を参照するセル情報を更新することによって、マッピングされた単位セルメッシュ（３０２）を一緒に繋ぎ合わせて、繋ぎ合わされたメッシュ（１３０）を形成するよう構成される、条項１１に記載のプロセッサベースのシステム（５００）。

条項１３．基準単位セルメッシュ（３００）が、立方体（２０２）の２つ以上の主方向に対して周期的である、条項１１に記載のプロセッサベースのシステム（５００）。

条項１４．単位セルマッピングモジュール（５１６）が、線形基底関数又は二次基底関数の一方を利用して、複数の四角形要素（１４８）とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素（１５４）に、基準単位セルメッシュ（３００）をマッピングするよう構成される、条項１１に記載のプロセッサベースのシステム（５００）。

条項１５．ドライバメッシュ（１４２）、及び基準単位セルメッシュ（３００）が、以下の２つのシナリオの一方に従って格納され、即ち、ドライバメッシュ（１４２）が、構造化されたドライバメッシュ（１４４）として格納され、基準単位セルメッシュ（３００）が、以下の構成、即ち、シュワルツＰ（２１４）、ジャロイド（２１６）、体心立方格子（２１８）、ハニカム（２２０）、又はワッフル（２２２）のうちの１つを有する単位セル外形（２１０）として格納され、ドライバメッシュ（１４２）が、構造化されていないドライバメッシュ（１４６）として格納され、基準単位セルメッシュ（３００）が、以下の構成、即ち、シュワルツＰ（２１４）、体心立方格子（２１８）、又はワッフル（２２２）のうちの１つを有するユニットセル外形（２１０）として格納される、条項１１に記載のプロセッサベースのシステム（５００）。

条項１６．パネルエキスポートモジュール（５１８）であって、数値解析プログラムによって容易に読み出すことが可能な入力ファイルをエキスポートするよう構成され、数値解析プログラムが、複数のシェル要素（３０６）又はソリッド要素（３０８）によってそれぞれ定義された、面板の対（１０２、１０４）及びパネル充填外形（１６６）によって表されるサンドイッチパネルメッシュ（１３２）に対してシミュレーションを行うよう構成される、パネルエキスポートモジュール（５１８）をさらに含む、条項１１に記載のプロセッサベースのシステム（５００）。

条項１７．サンドイッチパネル（１２０）であって、第１の面板（１０２）と、第２の面板（１０４）と、パネル充填構造（１６４）であって、第１の面板（１０２）を第２の面板（１０４）に接続する１つ以上の層（２３４）において配置された単位充填構造（３１２）のアレイを含み、各単位充填構造（３１２）が、第１の面板（１０２）と第２の面板（１０４）の間の仮想中間表面に対して局所的に垂直な主軸（２１２）を有する、パネル充填構造（１６４）と、を備えた、サンドイッチパネル（１２０）。

条項１８．第１の面板（１０２）、及び第２の面板（１０４）の少なくとも一方が非平面的である、条項１７のサンドイッチパネル（１２０）。

条項１９．第１の面板（１０２）と第２の面板（１０４）とは、一定の間隔で互いに離れており、結果として、一定の厚さのサンドイッチパネル（１２２）が得られる、条項１７のサンドイッチパネル（１２０）。

条項２０．第１の面板（１０２）と第２の面板（１０４）とは、一定ではない間隔で互いに離れており、結果として、可変的な厚さのサンドイッチパネル（１２４）が得られる、条項１７のサンドイッチパネル（１２０）。

条項２１．単位充填構造（３１２）の密度が、サンドイッチパネル（１２０）の少なくとも１つの領域に亘って空間的に変化する、条項１７のサンドイッチパネル（１２０）。

条項２２．単位充填構造（３１２）が、以下の構成、即ち、シュワルツＰ（２１４）、ジャイロイド（２１６）、体心立方格子（２１８）、ハニカム（２２０）、又はワッフル（２２２）のうちの１つを有する、条項１７のサンドイッチパネル（１２０）。

条項２３．各単位充填構造（３１２）が、互いに上下に積層された２つ以上の単位充填構造（３１２）で構成された多層（２３４）の単位充填構造（３１２）である、条項１７のサンドイッチパネル（１２０）。

先の記載及び関連する図面で提示された教示の利点を理解している、本開示が属する技術分野の当業者には、本開示の複数の変形例及び他の変更及び例が想起されよう。本明細書に記載の変更及び例は例示のためのものであり、限定的であることも、網羅的であることも意図されていない。本明細書では特定の用語が使用されるが、それらは、一般的及び説明的な意味でのみ使用されており、限定を目的とするものではない。本明細書において列挙されたものに加えて、本開示の範囲に入る機能的に均等な方法及び装置が先の記載から可能である。このような変形例及び変更は、添付の特許請求の範囲に入ることが意図されている。本開示は、添付の特許請求の範囲、及びかかる特許請求の範囲の権利が与えられる均等物の全範囲によってのみ限定される。

Claims (23)

1. サンドイッチパネル（１２０）のパネル充填外形（１６６）を生成する方法であって、
   サンドイッチパネル（１２０）のパネル中間表面（１２６）を表すドライバメッシュ（１４２）を提供することであって、前記ドライバメッシュ（１４２）が複数の四角形要素（１４８）で構成される、ドライバメッシュ（１４２）を提供することと、
   立方体（２０２）内に厳密にフィットするよう構成された基準単位セルメッシュ（３００）を提供することであって、前記基準単位セルメッシュ（３００）が単位充填メッシュ（３１４）で構成され、前記単位充填メッシュ（３００）が、当該単位充填メッシュ（３１４）の両側の端で単位面板メッシュの対（３１８）を相互接続する、基準単位セルメッシュ（３００）を提供することと、
   前記複数の四角形要素（１４８）のそれぞれに対して定義された基底関数を利用して、前記複数の四角形要素（１４８）とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素（１５４）に対して、当該複数の六面体要素（１５４）にそれぞれ合わせるよう複数の前記基準単位セルメッシュ（３００）の大きさ及び形状の調整を引き起こすやり方で、前記複数の基準単位セルメッシュ（３００）をそれぞれマッピングすることであって、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュ（３０２）が、面板メッシュの対（１７２）を相互接続するパネル充填外形（１６６）を有するパネル充填メッシュ（１６８）を集合的に形成する、マッピングすることと、
   を含む方法。
2. セルメッシュ節点の対（３０４）の重複を検査し、前記重複の一方を削除し、維持される前記セルメッシュ節点（３０４）を参照するセル情報を更新することによって、前記マッピングされた単位セルメッシュ（３０２）を一緒に繋ぎ合わせて、繋ぎ合わされたメッシュ（１３０）を形成すること
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記基準単位セルメッシュ（３００）を提供することが、
   前記基準単位セルメッシュ（３００）を、多層単位セルメッシュ（２２８）であって、
   互いに上下に積層された単位充填メッシュ（３１４）の２つ以上の層（２３４）と、
   前記多層単位セルメッシュ（２２８）の両側の端にそれぞれ位置する単位面板メッシュの対（３１８）と、
   で構成された多層単位セルメッシュ（２２８）
   として提供することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記基準単位セルメッシュ（３００）を提供することが、以下のこと、即ち、
   前記基準単位セルメッシュ（３００）を、１つ以上の整えられたパラメトリック曲面として構築し、次いで、前記１つ以上の整えられたパラメトリック曲面に対してメッシングして、これにより、シェル要素（３０６）で構成された基準単位セルメッシュ（３００）を生成すること、
   前記基準単位セルメッシュ（３００）を、空間を取り囲む１つ以上の整えられたパラメトリック曲面によって表されるソリッド構造（２０８）として構築し、次いで、前記空間に対してメッシングして、これにより、ソリッド要素（３０８）で構成された基準単位セルメッシュ（３００）を生成すること、
   のうちの１つを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記基準単位セルメッシュ（３００）を提供することが、
   前記立方体（２０２）の２つ以上の主方向に対して周期的な充填外形を含むよう、前記基準単位セルメッシュ（３００）を構築することを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記ドライバメッシュ（１４２）に複数の基準単位セルメッシュ（３００）をマッピングすることが、以下のこと、即ち、
   線形基底関数を使用して、前記ドライバメッシュ（１４２）の前記複数の四角形要素（１４８）とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素（１５４）に、前記基準単位セルメッシュ（３００）をマッピングすること、
   二次基底関数を使用して、前記ドライバメッシュ（１４２）の前記複数の四角形要素（１４８）とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素（１５４）に、前記基準単位セルメッシュ（３００）をマッピングすること、
   のうちの１つを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記ドライバメッシュ（１４２）を提供すること、及び前記基準単位セルメッシュ（３００）を提供することが、以下の２つのシナリオのうちの１つに従って、即ち、
   前記ドライバメッシュ（１４２）を、構造化されたドライバメッシュ（１４４）として提供し、前記基準単位セルメッシュ（３００）を、以下の構成、即ち、シュワルツＰ（２１４）、ジャイロイド（２１６）、体心立方格子（２１８）、ハニカム（２２０）、又はワッフル（２２２）のうちの１つの単位セル外形（２１０）を有するよう提供する、
   前記ドライバメッシュ（１４２）を、構造化されていないドライバメッシュ（１４６）として提供し、前記基準単位セルメッシュ（３００）を、以下の構成、即ち、シュワルツＰ（２１４）、体心立方格子（２１８）、又はワッフル（２２２）のうちの１つの単位セル外形（２１０）を有するよう提供する、
   のうちの１つに従って実行される、請求項１に記載の方法。
8. 前記ドライバメッシュ（１４２）を構築することが、
   前記パネル中間表面（１２６）の少なくとも１つの領域に亘って密度が空間的に変化するドライバメッシュ（１４２）を提供することを含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記ドライバメッシュ（１４２）を提供することが、
   既存のパネル（４６４）のパネル表面（４６６）を取得して、前記パネル表面（４６６）を表す点群を得ることと、
   前記点群を前記パネル表面（４６６）のデジタル表現に変換することと、
   前記パネル表面（４６６）の前記デジタル表現に基づいて、前記既存のパネル（４６４）の前記パネル中間表面（１２６）のデジタル表現を構築することと、
   前記パネル中間表面（１２６）の前記デジタル表現に対してメッシングして、前記ドライバメッシュ（１４２）を取得することと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記サンドイッチパネル（１２０）のパネルデジタル表現を構築することであって、前記パネルデジタル表現が、前記パネル充填外形（１６６）によって相互接続された面板（１０２、１０４）を含む、構築することと、
    前記パネルデジタル表現を使用して、前記サンドイッチパネル（１２０）を付加製造することと、
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. サンドイッチパネル（１２０）のパネル外形を生成するためのプロセッサベースのシステム（５００）であって、
    メモリデバイス（５０６）であって、
    サンドイッチパネル（１２０）のパネル中間表面（１２６）を表すドライバメッシュ（１４２）であって、前記ドライバメッシュ（１４２）が複数の四角形要素（１４８）で構成される、ドライバメッシュ（１４２）、
    立方体（２０２）内に厳密にフィットするよう構成された基準単位セルメッシュ（３００）であって、単位面板メッシュの対（３１８）を相互接続する単位充填メッシュ（３１４）で構成される基準単位セルメッシュ（３００）
    を格納するよう構成されたメモリデバイス（５０６）と、
    前記複数の四角形要素（１４８）のそれぞれに対して定義された基底関数を利用して、前記複数の四角形要素（１４８）とそれぞれが関連付けられた複数の六面体要素（１５４）に対して、当該複数の六面体要素（１５４）にそれぞれ合わせるよう複数の前記基準単位セルメッシュ（３００）の大きさ及び形状の調整を引き起こすやり方で、前記複数の基準単位セルメッシュ（３００）をそれぞれマッピングするよう構成された単位セルマッピングモジュール（５１６）であって、結果として、複数のマッピングされた単位セルメッシュ（３０２）が、面板メッシュの対（１７２）を相互接続するパネル充填外形（１６６）を有するパネル充填メッシュ（１６８）を集合的に形成する、単位セルマッピングモジュール（５１６）と、
    を備えた、プロセッサベースのシステム（５００）。
12. 前記単位セルマッピングモジュール（５１６）が、セルメッシュ節点の対（３０４）の重複を検査し、前記重複の一方を削除し、維持される前記セルメッシュ節点（３０４）を参照するセル情報を更新することによって、前記マッピングされた単位セルメッシュ（３０２）を一緒に繋ぎ合わせて、繋ぎ合わされたメッシュ（１３０）を形成するよう構成される、請求項１１に記載のプロセッサベースのシステム（５００）。
13. 前記基準単位セルメッシュ（３００）が、前記立方体（２０２）の２つ以上の主方向に対して周期的である、請求項１１に記載のプロセッサベースのシステム（５００）。
14. 前記単位セルマッピングモジュール（５１６）が、線形基底関数又は二次基底関数の一方を利用して、前記複数の四角形要素（１４８）とそれぞれ関連付けられた複数の六面体要素（１５４）に、前記基準単位セルメッシュ（３００）をマッピングするよう構成される、請求項１１に記載のプロセッサベースのシステム（５００）。
15. 前記ドライバメッシュ（１４２）、及び前記基準単位セルメッシュ（３００）が、以下の２つのシナリオの一方に従って格納され、即ち、
    前記ドライバメッシュ（１４２）が、構造化されたドライバメッシュ（１４４）として格納され、前記基準単位セルメッシュ（３００）が、以下の構成、即ち、シュワルツＰ（２１４）、ジャイロイド（２１６）、体心立方格子（２１８）、ハニカム（２２０）、又はワッフル（２２２）のうちの１つを有する単位セル外形（２１０）として格納される、
    前記ドライバメッシュ（１４２）が、構造化されていないドライバメッシュ（１４６）として格納され、前記基準単位セルメッシュ（３００）が、以下の構成、即ち、シュワルツＰ（２１４）、体心立方格子（２１８）、又はワッフル（２２２）のうちの１つを有するユニットセル外形（２１０）として格納される、
    請求項１１に記載のプロセッサベースのシステム（５００）。
16. パネルエキスポートモジュール（５１８）であって、数値解析プログラムによって容易に読み出すことが可能な入力ファイルをエキスポートするよう構成され、前記数値解析プログラムが、複数のシェル要素（３０６）又はソリッド要素（３０８）によってそれぞれ定義された、面板の対（１０２、１０４）及び前記パネル充填外形（１６６）によって表されるサンドイッチパネルメッシュ（１３２）に対してシミュレーションを行うよう構成される、パネルエキスポートモジュール（５１８）
    をさらに含む、請求項１１に記載のプロセッサベースのシステム（５００）。
17. サンドイッチパネル（１２０）であって、
    第１の面板（１０２）と、
    第２の面板（１０４）と、
    パネル充填構造（１６４）であって、前記第１の面板（１０２）を前記第２の面板（１０４）に接続する１つ以上の層（２３４）において配置された単位充填構造（３１２）のアレイを含み、各単位充填構造（３１２）が、前記第１の面板（１０２）と前記第２の面板（１０４）の間の仮想中間表面に対して局所的に垂直な主軸（２１２）を有する、パネル充填構造（１６４）と、
    を備えた、サンドイッチパネル（１２０）。
18. 前記第１の面板（１０２）、及び前記第２の面板（１０４）の少なくとも一方が非平面的である、請求項１７に記載のサンドイッチパネル（１２０）。
19. 前記第１の面板（１０２）と前記第２の面板（１０４）とは、一定の間隔で互いに離れており、結果として、一定の厚さのサンドイッチパネル（１２２）が得られる、請求項１７に記載のサンドイッチパネル（１２０）。
20. 前記第１の面板（１０２）と前記第２の面板（１０４）とは、一定ではない間隔で互いに離れており、結果として、可変的な厚さのサンドイッチパネル（１２４）が得られる、請求項１７に記載のサンドイッチパネル（１２０）。
21. 前記単位充填構造（３１２）の密度が、前記サンドイッチパネル（１２０）の少なくとも１つの領域に亘って空間的に変化する、請求項１７に記載のサンドイッチパネル（１２０）。
22. 前記単位充填構造（３１２）が、以下の構成、即ち、シュワルツＰ（２１４）、ジャイロイド（２１６）、体心立方格子（２１８）、ハニカム（２２０）、又はワッフル（２２２）のうちの１つを有する、請求項１７に記載のサンドイッチパネル（１２０）。
23. 各単位充填構造（３１２）が、互いに上下に積層された２つ以上の単位充填構造（３１２）で構成された多層（２３４）の単位充填構造（３１２）である、請求項１７に記載のサンドイッチパネル（１２０）。

Images