设计带有弯曲瓦片的折纸结构
摘要：一种引入弹性能量以使折纸结构偏向期望形状的高效方法是允许折痕之间存在曲面状的瓦片。瓦片的弯曲提供能量，瓦片本身可能具有额外的功能。本文介绍了一般曲面折纸结构的定理和系统设计方法，这些结构可以从平面纸张上折叠，同时介绍了准确寻找储存的弹性能量的方法。在这里，允许瓦片经历曲面等度映射，相关折痕也必然经历曲面等度映射。这些假设与各种实际的折痕设计方法相一致。薄膜的能量(h=厚度)呈h^3比例，能量范围广泛。折纸设计中的不同瓦片可以有不同的h值，而且每个瓦片的h值也可以变化。在基于分段刚性折纸的基础上，我们进一步发展了拉格朗日方法和群轨方法。我们注意到，对于某些螺旋和共形群，从群轨方法中产生的一些最简单的设计与压缩圆柱体和圆锥体观察到的屈曲模式相比，提供了更好的匹配。
作者：Huan Liu and Richard D. James
论文ID：2308.01387
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-08-04