连接多稳定非欧几里德折纸的分支通过褶皱伸展
摘要：非欧几里得折纸是一种设计多稳定可折叠结构的有前途的技术，通过非平面可展曲面折叠而成。非欧几里得折纸的无法完全折叠造成了两个断续的解支，每个解支具有相同的角度缺失但方向相反。我们展示了这些区域可以通过“折纹拉伸”连接起来，其中折纹除了扭曲刚度外还具有延展性。我们进一步展示了折纹拉伸作为一种能量储存方法，能够实现被动展开和控制。具体而言，在具有单个可拉伸折纹的Miura-Ori系统中，我们展示了一种特定参数集的两种独特、易于实现的平衡折叠路径。特别是，我们证明了这种连接大部分保留了非欧几里得系统的稳定状态，并引发了仅通过折纹扭曲和拉伸相互作用实现的第三个稳定状态。最后，我们展示了这种简化模型可以用作基于闭合形式预测的高效、稳健的多稳定折纸逆向设计工具，该工具可以提供实现多个期望的稳定形状所需的系统参数。这有助于在建筑材料、机器人技术和可展结构等领域应用多稳定折纸技术。
作者：Clark Addis, Salvador Rojas, Andres F. Arrieta
论文ID：2307.10071
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-07-20