通过沿折痕耦合厚Miura-ori管实现高刚度可展开结构
应用物理
2023-12-08 v1
摘要
基于折纸的结构通过折叠实现可编程变形，在可展开机构和独特力学性能的实现中发挥着重要作用。在基于折纸的结构中，通过耦合折纸管形成的镶嵌结构丰富了几何和力学性能的变化。然而，在涉及厚折纸管耦合的工程应用中，厚度适应是一个关键问题。为解决此问题，本研究提出沿折痕耦合厚Miura-ori管以实现简便制造，由于耦合界面周围的局部镜像对称性，这维持了厚Miura-ori管的单自由度运动。此外，该耦合方法有助于提高耦合Miura-ori管的刚度，通过杆-铰模型获得的单自由度模式与弹性模式之间的特征值宽间隙证明了这一点。最后，制造了米级耦合Miura-ori管，以演示单自由度运动和高刚度。本研究的发现使得通过单自由度运动快速构建结构以及通过可平折性增强可运输性成为可能。
引用
@article{arxiv.2312.04048,
title = {Stiff deployable structures via coupling of thick Miura-ori tubes along creases},
author = {Sunao Tomita and Kento Shimanuki and Kazuhiko Umemoto and Atsushi Kawamoto and Tsuyoshi Nomura and Tomohiro Tachi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04048},
year = {2023}
}
备注
41 pages, 16 figures