折纸机构的折展干涉及其力学特性研究

发布时间：2021-06-28 10:21

　　折纸机构是折展机构的一种,其构型灵活多变,易于实现大折展比,并且具有潜在的可重构性,在医学、航空等领域都具有广阔的应用前景。但是目前对折纸机构的应用仍局限在几种有限的构型上,而其他丰富多样的构型样式仍停留在理论层面。限制这些多样的构型向实际的机构设计成果转化的原因主要有两点,一是当构型复杂时,在折展过程中若不对折展的角度加以限制,纸面极易发生交叉碰撞,导致机构损毁。二是目前对折纸机构的研究理论主要集中在运动分析方面,力学分析方面的研究成果很少,而力学理论又是机构承载能力设计的基础。本文针对以上两方面问题展开研究,主要研究工作包括以下几个方面:（1）分析折纸机构的构型,研究折纸机构的构态描述方法。用符号化的标记方式表达折纸机构的构型信息,定义折痕间夹角的计算方程和山折痕、谷折痕的区分方式。分析实现机构实现有效折展所需的约束条件,根据零高斯曲率条件推导可展约束条件方程,通过坐标变换推导闭环约束条件方程。再分别对单顶点折纸机构和多顶点折纸机构展开研究,结合闭环约束条件方程和机构自由度,分析用以描述机构任意瞬时构态的折展运动变量,包括折痕转角和纸面上任意点的位置坐标,研究其求解计算方法。（2）... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

四边形薄板有限元模型

布尔运算后的模型分割情况图

模型的网格划分图

【参考文献】：
期刊论文
[1]空间三角面片对相交判断算法[J]. 关立文,戴玉喜,王立平.  清华大学学报(自然科学版). 2017(09)
[2]被忽略的古老艺术——折纸艺术[J]. 徐明.  艺术科技. 2014(06)
[3]空间两三角形的相交问题[J]. 于海燕,何援军.  图学学报. 2013(04)
[4]现代机构学研究综述[J]. 李姣,雷竹峰.  机械管理开发. 2011(06)
[5]快速空间三角形对相交检测算法[J]. 邹益胜,丁国富,何邕.  西南交通大学学报. 2011(06)
[6]三角形对的快速相交测试[J]. 张忠祥,王士同.  计算机工程与设计. 2010(04)

硕士论文
[1]折纸型变胞机构的结构分析方法及其应用研究[D]. 许栋铭.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3254142