国产激情综合五月久久_女人夜夜春_国产精品一区二区av_99re视频精品_中文字幕在线欧美_亚洲人人

熱門標(biāo)簽-網(wǎng)站地圖-注冊(cè)-登陸-手機(jī)版-投稿 3D打印網(wǎng),中國(guó)3D打印行業(yè)門戶網(wǎng)!
當(dāng)前位置:主頁(yè) > 新聞?lì)l道 > 新3D打印技術(shù) > 正文

南方科技大學(xué)/香港大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊(duì):多材料3D打印自鎖厚板折紙超材料結(jié)構(gòu)

時(shí)間:2023-03-27 10:23 來源:高分子科學(xué)前沿 作者:admin 閱讀:
       近年來,折紙結(jié)構(gòu)與技術(shù)作為一個(gè)前沿研究領(lǐng)域,在空間結(jié)構(gòu)、吸能結(jié)構(gòu)、機(jī)器人等應(yīng)用中展現(xiàn)了巨大的潛力。但是,受限于傳統(tǒng)制造方法,現(xiàn)有折紙結(jié)構(gòu)主要由單一材料構(gòu)成,無法兼顧可承載與可折疊這兩大剛?cè)嵯嚆5牧W(xué)功能。例如,使用紙張折疊形成的折紙結(jié)構(gòu),擁有良好的可折疊性,卻無法承受較大的載荷;而使用金屬材料制成的折紙結(jié)構(gòu),承載能力優(yōu)異,卻無法折疊。
      針對(duì)這一問題,南方科技大學(xué)葛锜/香港大學(xué)陸洋聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)提出了一種可以使折紙結(jié)構(gòu)兼具可折性與大承載能力的設(shè)計(jì)與制造策略。通過剛?cè)狁詈螹iura厚板折紙結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)“壓轉(zhuǎn)拉”的特殊變形模式,使得折紙結(jié)構(gòu)能夠承受自身重量1萬1千倍以上的靜態(tài)載荷,并可以有效得吸收動(dòng)態(tài)載荷所產(chǎn)生的沖擊能。該工作利用折紙結(jié)構(gòu)與技術(shù)這一前沿研究領(lǐng)域作為研究載體,將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、超彈性力學(xué)、板殼理論等力學(xué)知識(shí)有機(jī)融合,并通過多材料3D打印這一先進(jìn)成型技術(shù)將所設(shè)計(jì)的折紙結(jié)構(gòu)一體化制造,用于檢驗(yàn)“壓轉(zhuǎn)拉”折紙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。
        如圖1所示,基于現(xiàn)有FDM多材料3D打印技術(shù),該團(tuán)隊(duì)提出了不受材料性質(zhì)與結(jié)構(gòu)形狀限制的“包裹式”多材料3D打印方法,克服了現(xiàn)有FDM多材料3D打印軟硬材料界面力學(xué)性弱的問題,實(shí)現(xiàn)了折紙結(jié)構(gòu)剛性面板與柔性鉸鏈的一體化融合和強(qiáng)韌力學(xué)界面,并利用TPU柔性鉸鏈大變形能力,賦予厚板折紙結(jié)構(gòu)完全可折能力。



圖1. 基于“包裹式”多材料3D打印方法實(shí)現(xiàn)厚板折紙結(jié)構(gòu)剛性面板與柔性鉸鏈的一體化融合和強(qiáng)韌力學(xué)界面。


基于上述厚板折紙結(jié)構(gòu)制造方法,該團(tuán)隊(duì)提出了一種基于Miura折紙構(gòu)型的自鎖厚板折紙結(jié)構(gòu)(圖2)。該折紙結(jié)構(gòu)在承受面內(nèi)載荷時(shí)可以折疊,而在面外方向則展現(xiàn)出優(yōu)異的承載能力(可承受自量1萬1千倍以上的載荷)。不僅如此,該自鎖折紙結(jié)構(gòu)還展現(xiàn)出獨(dú)特的“壓轉(zhuǎn)拉”變形模式,將垂直方向的壓力轉(zhuǎn)化為TPU柔性鉸鏈的拉力,從而使得結(jié)構(gòu)能夠承受超過60%的壓縮應(yīng)變,并且在40%應(yīng)變下可循環(huán)壓縮100次以上。



圖2. 自鎖折紙結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出優(yōu)異的可折疊和承載能力。


為確保所設(shè)計(jì)的自鎖厚板折紙結(jié)構(gòu)展現(xiàn)“壓轉(zhuǎn)拉”變形而非“屈曲”變形,該團(tuán)隊(duì)融合結(jié)構(gòu)力學(xué)、超彈性力學(xué)與板殼理論建立了描述Miura厚板折紙結(jié)構(gòu)壓縮變形的理論模型,并開展參數(shù)化研究。如圖3,通過構(gòu)筑三維設(shè)計(jì)空間圖,明確實(shí)現(xiàn)“壓轉(zhuǎn)拉”變形模態(tài)的設(shè)計(jì)參數(shù)域。



圖3. 自鎖厚板折紙結(jié)構(gòu)力學(xué)模型與三維設(shè)計(jì)參數(shù)空間。


此外,如圖4所示,自鎖厚板折紙結(jié)構(gòu)通過“壓轉(zhuǎn)拉”的變形模式,有效地將垂直沖擊載荷有效地轉(zhuǎn)化為TPU柔性鉸鏈的水平拉伸,并延長(zhǎng)沖擊接觸時(shí)間,將大量沖擊能量耗散在柔性鉸鏈的拉伸過程中,極大地降低了沖擊力初始峰值,實(shí)現(xiàn)沖擊吸能效果。



圖4. 自鎖厚板折紙超材料展現(xiàn)出優(yōu)異的抗沖擊性能。


上述工作以題為“Multimaterial 3D Printed Self-locking Thick-panel Origami Metamaterials”的研究性文章近日在《自然∙通訊》(Nature Communications)上發(fā)表。南方科技大學(xué)葛锜副教授和香港大學(xué)陸洋教授為論文的共同通訊作者,南方科技大學(xué)-香港城市大學(xué)2020級(jí)聯(lián)培博士生葉海濤為論文的第一作者。本研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)和香港城市大學(xué)基金的支持。

(責(zé)任編輯:admin)

weixin
評(píng)論
發(fā)表評(píng)論
請(qǐng)自覺遵守互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的政策法規(guī),嚴(yán)禁發(fā)布色情、暴力、反動(dòng)的言論。
評(píng)價(jià):
主站蜘蛛池模板: 亚洲成人精品一区 | 亚洲国产成人精品女人久久久 | 青青草综合 | 午夜一区二区三区 | 81精品国产乱码久久久久久 | 亚洲精品一区二区在线观看 | 99久久婷婷国产综合精品电影 | 一级毛片av | 91成人小视频 | 亚洲精品乱码久久久久久蜜糖图片 | 91精品国产日韩91久久久久久 | 四虎影视在线播放 | 91久久精品国产亚洲a∨麻豆 | 欧美成人激情视频 | 国产福利在线 | 99re在线观看| 久久精品美女 | 国产一区二区三区在线免费 | 精品免费| 国产精品99精品久久免费 | 日韩激情免费视频 | 99国产视频 | 91精品久久久久久久91蜜桃 | 亚洲欧美日韩在线 | 欧美3区 | 免费观看www7722午夜电影 | 午夜社区| 午夜激情视频在线观看 | 国产精品视频网站 | 久久黄色网 | av网站在线播放 | 精品久久久久久久久久久久久久久久久久 | 91精品国产综合久久福利软件 | 天天干天操| 日韩一二三区视频 | 视频1区 | 男人天堂网站 | 亚洲视频一区二区三区在线观看 | 日韩精品欧美 | 中文字幕在线影院 | 国产精品一码二码三码在线 |