郭龍真2017-04-28 13:58:21

邀請我是因為我是天大的麼？

這個屬於機構學的範疇吧，更精確的是摺紙機構，Origami。

我不是研究摺紙機構的，我聽過相關報告，但是我一點都不懂。聽報告是主要用在航天，例如太陽能電池板的展開，還有醫療上，用於醫用血管支架等等…

我只知道前兩年天大在這方面發了一篇science。你看看牛津大學YOU Zhong，和天大陳炎老師的論文吧。我確實不懂。

陳潛龍2017-05-01 08:22:17

車輛工程中應用極為廣泛的膜片彈簧離合器算不算？雖然用不著讓它突變，但是設計的時候是需要考慮的。還有一些十分常見的開關，個人覺得是

黑色2017-05-01 13:23:51

其實這個結構的彈性來自於紙自身的恢復性，就設計的簡潔性來說，同樣的效能不如用球截面

江將講僵2021-01-07 12:50:55

正好畢設在做相關東西，也正在學習中，現學現賣一下2333。目前學界把這種機構稱為摺紙機構。這是一種把摺痕視為鉸鏈，平面視為杆件所衍生的一類機構。特點是可以摺疊存放與大面積展開。以剛性摺紙為例，其變形只發生在摺痕區域而不影響主體板面，有很大的應用前景。但這種收-展的運動方式非常豐富，

國外對此有非常深入的研究。Cundy 和Rollett在摺紙機構的研究中，首次提出了將摺痕視為鉸鏈，兩鉸鏈間的紙板視為杆件的新型研究方法，開闢了將摺紙藝術應用於機構設計的先河。日本學者Miura從橢圓筒表面的褶皺構造有利於節省空間的現象中受到啟發，發明了可以透過拉伸和反推兩端對角實現機構折展的三浦摺疊機構。Tachi 和Miural提出了一種透過一維壓縮可實現完全摺疊的折展管狀單元，在此基礎上，透過改變管狀單元的邊數、層數以及排列方式進行大型空間組網，得到多種蜂窩式大尺度可展機構。Guest和Pellegrino提出了將薄膜沿著中心環繞的建模方式，他們發現該模型可以透過增加面板的尺寸來調整厚度。

……此處省略一堆看著眼花的外文文獻

據我查到的資料來看，目前研究主要集中在航空航天領域，比如太陽能電池板的設計。還有受到摺紙機構啟發再衍生的可展結構，是機構和結構的交叉領域，心血管支架就是其應用。

國內相關的研究還比較少。戴建生教授曾經對紙類工藝品研究而提出過變胞機構，並做了一系列系統的研究，在當時影響很大，給沉寂的機構學帶來了新的生機。變胞機構可以在運動中改變形態和自由度等，以適應不同的工況。目前發展方向是機器人領域，代表性的應用有“變胞機械手”。

這裡我提個問題，雖然摺紙機構看著很美，但是摺紙機構其實是一個零厚度的理想化模型。題主所說的“彈性”，其實就是因為現實中摺紙本身的厚度無法忽略產生的影響。那麼要應用到實際工程中，各種厚度的鋼板要怎麼摺疊？

天津大學可動結構實驗室的陳焱教授創造性的採用空間結構代替球面結構，提出了新的運動學模型，突破了從零厚度的理想化摺紙模型到厚板模型應用的瓶頸，解決了“球面機構將摺疊運動鉸鏈約束於同一交點而無法有效實現厚板摺疊運動的協調”這一學界難題，為摺紙機構的工程運用鋪平了道路（當然學界對此的嘗試還有很多，不過適用性不夠廣泛）。其後，該實驗室的張霄博士基於Bennett機構與Waldron混聯六杆機構的運動等價關係，分析兩者對應厚板摺紙的結構特徵，提出了厚板摺紙的鉸鏈去除方法，構造了兩種具有平整展開表面的厚板摺紙，在實現厚板摺紙工程應用的道路上更進一步；馬家耀教授對非剛性Square-twist摺紙單元的可程式設計效能及其理論表徵的研究，為後續基於非剛性摺紙單元設計的超材料的效能研究提供了新的思路和理論基礎。

先寫這麼多，其實也是從開題報告裡面摘的233。等今年畢設做完了來補充一點科普性的內容。（大概）

觀自在ovo2021-04-18 13:10:16

無意中看到了這條提問，不請自答一下。這個想法確實也有人進行過研究，2018年發表在了PNAS上。不過好像提問者的時間相較於期刊發表的時間更靠前一些，有點可惜。

研究者研究的是常見的傳統摺紙圖案——waterbomb，基於提問者所說的“雙向彈性鎖定”特性展開了思考，並加入了邏輯閘的概念，詳細不進行贅述了，可以看一看，下面是題錄hhh

Treml Benjamin， Gillman Andrew， Buskohl Philip， Vaia Richard。 Origami mechanologic。

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

。 2018；115（27）：6916-6921。 Accessed April 18， 2021。

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gin。aspx？direct=true&db=edsjsr&AN=edsjsr。26511041&lang=zh-cn&site=eds-live