折纸结构的动态行为：计算与实验研究
材料科学
2024-08-06 v1 混沌动力学
摘要
折纸结构因其可部署性、多稳定性、负刚度等独特特性而受到工程和科学研究者的广泛关注。然而，由于缺乏经验证实的动态建模方法，折纸结构的动态特性研究寥寥无几。鉴于折纸结构的广泛有趣属性与应用，研究其动态行为至关重要。本研究提出了一种考虑分布质量建模的折纸结构动态建模方法，具有普适适用性。该方法中，刚度采用杆和铆接建模法，而质量采用质量分布建模法。通过将其响应与有限元方法在 various 几何条件、加载与边界条件以及变形模式下的响应进行比较，研究了各种候选质量分布方法。结果表明，采用三角形外心质量分布的动态建模方法能够一致地较好地捕捉大部分动力学特性。随后，制造了一个 Miura-ori 样品，确定其自由振动响应，并将其与解析模型的预测进行比较。比较结果表明，解析模型能够较好地捕捉纵向方向的大部分动力学特性。
引用
@article{arxiv.2408.01889,
title = {Dynamic Behavior of Origami Structures: Computational and Experimental Study},
author = {Sudheendra Herkal and Satish Nagarajaiah and Glaucio Paulino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.01889},
year = {2024}
}