用于设计不同拓扑可展开剪纸镶嵌结构的定理
软凝聚态物质
2021-11-23 v2
摘要
剪纸(kirigami)的概念已被广泛用于设计可展开结构与可重构超材料。尽管经典剪纸图案已被启发式地大量使用,但复杂剪纸镶嵌结构与系统化设计原则之间的鸿沟仍有待填补。本文针对在平面薄板上穿孔、具有不同拓扑的可展开四边形剪纸镶嵌结构,提出了一种统一的设计方法。该方法基于对剪纸图案的参数化,将其表述为线性方程组的解。参数化切割图案可展开性的几何约束由一个涵盖平面薄板不同拓扑的统一定理给出。作为应用,我们利用该设计方法在保持平面薄板拓扑特征的同时,实现剪纸镶嵌结构展开路径上所需的形状。我们的方法为受剪纸启发的结构与超材料的拓扑设计提供了有趣的新视角。
引用
@article{arxiv.2106.15891,
title = {Theorem for the design of deployable kirigami tessellations with different topologies},
author = {Xiangxin Dang and Fan Feng and Huiling Duan and Jianxiang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15891},
year = {2021}
}