由平面图案化织物编程刚性充气壳
软凝聚态物质
2020-11-23 v1
摘要
刚度的缺乏常将薄型形状可变结构限制在小尺度上。实现度量畸变所需的大面内变形确实通常通过软水凝胶或弹性体来实现。我们在此提出一种通用的单步方法来对刚性充气结构进行形状编程，为从空间可展开结构到应急避难所等众多大尺度应用打开了大门。该技术依赖于通过对叠加的平面准不可伸长织物片进行热封所获得的通道图案。充气通道引起各向异性的面内收缩，从而可能改变高斯曲率。接缝线作为面内变形的方向场，编码了展开后结构的形状。我们提出了三种图案化方法，以定量且解析地编程具有非欧度量的壳。除形状外，我们还用标度律描述了充气结构的力学性质。大型展开结构能够承受自身重量，大幅拓宽了应用范围。
引用
@article{arxiv.2007.05594,
title = {Programming stiff inflatable shells from planar patterned fabrics},
author = {Emmanuel Siéfert and Etienne Reyssat and José Bico and Benoît Roman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.05594},
year = {2020}
}
备注
6 pages, 4 figures and Supplementary Information (14 pages, 3 figures)