板材纯弯曲的精确与近似机构

对板材或金属丝直至高曲率下的弯矩-曲率响应的直接测量，有助于对折痕、褶皱及其他成形操作进行建模。我们考虑与纯弯曲几何相关的理论问题。我们提出一种连杆设计，通过对数螺线轨迹与倍角机构相结合，在样品均匀变形时实现直至任意高曲率的精确纯弯曲状态。整个机构为单自由度且位置可控，这是软材料测量中令人满意的特性。我们还提出使用更易实现的圆轨迹对对数螺线的最优近似，并将其与现有商用织物测试系统进行比较。我们通过计算欧拉弹性线（一种具有线性弯矩-曲率响应的结构）的变形来量化近似测试的误差。尽管圆机构能在中等大曲率下很好地近似精确边界条件，但测试样品的曲率仍明显偏离均匀响应。我们也简要讨论了纯弯曲试验中局部化行为的预期。