最新论文——一种Plane Linkage折纸单元及其排布而成的大型可展结构
From: Date: 2019-10-09 可展结构是一种独特的工程结构,具有展开和收拢两种状态,在卫星天线、太阳翼、星载雷达和太空望远镜等众多空间结构中有着广泛的应用。折纸作为一门古老的东方艺术,可以实现二维平面与三维形状之间的转化。刚性折纸作为一类特殊的折纸结构,在其折叠过程中变形只发生在折痕区域,而主体板面不发生扭曲或拉伸等变形,通过沿预定折痕的折叠实现在不同折叠状态之间的连续运动,这一特点与很多航天可展结构的刚性运动过程非常相似。因此,可以通过对刚性折纸单元的研究来获得大型可展结构的设计方案。
Plane Linkage折纸单元(左)与其变异折纸单元(右) 早在1942年,Goldberg设计了一种Plane Linkage折纸单元,该折纸单元可以刚性运动,拥有较大的折展比,具有构建空间大型可展结构的潜力。2019年9月3日,天津大学陈学松同学与陈焱教授在期刊Mechanism and Machine Theory第142卷上发表论文A Plane Linkage and Its Tessellation for Deployable Structure。该研究从机构的角度分析了这种折纸单元的运动过程与折痕排布情况,并对其运动过程中所出现的干涉问题进行了理论证明。最终提出一种无干涉、大折展比、可单自由度刚性折叠的可展结构设计方案,构成了一种正六边形大型可展平面结构。
Plane Linkage折纸单元的运动学分析
由变异折纸单元排布而成的大型可展结构
Chen, X., Feng, H., Ma, J., & Chen, Y. (2019). A plane linkage and its tessellation for deployable structure. Mechanism and Machine Theory, 142, 103605. |