Developments of folding/deploying techniques of membrane structures and their applications to aerospace engineerings

膜结构折叠展开技术进展及其在航空航天工程中的应用

基本信息

  • 批准号:
    13650962
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2003
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Various kinds of foldable/deployable origami type structures were devised. They are foldable cylinders, conical shells, circular membranes and parabolic membranes. In addition, fundamental models of 3-D honeycomb cores and sponge core models made using a flat sheet were devised. The origami models can be applied not only to design deployable aerospace structures but to design foldable commercial products such as PET bottles, cans and other engineering products. In this design process, patterns consisting of trapezoidal elements are preferred because of richer deployabilities and simpler creasing. They can be manufactured with current production technology. Foldable products as well as light, rigid cores will promote re-use of these products and so reduce the amount of rubbish produced. To achieve this, although the author has developed a flexible metal tool to introduce many creases in a flat sheet by a single operation, further developments for creasing technology are still necessary.The analytical origami approaches presented here may facilitate academic progress in the interpretation of plastic buckling, biomimetic robotic modelings, movable origami modeling for education or edutainment and new functional designs. Furthermore, it is expected that they will bring new interpretations of bionic mechanics. Indeed, the author envisages the formation of a new origami engineering discipline.
设计了各种可折叠/可展开的折纸型结构。它们是可折叠圆柱体、圆锥壳、圆形膜和抛物线膜。此外,还设计了 3D 蜂窝芯的基本模型和使用平板制成的海绵芯模型。折纸模型不仅可用于设计可展开的航空航天结构,还可用于设计可折叠的商业产品,例如PET瓶、罐头和其他工程产品。在这个设计过程中,优选由梯形元素组成的图案,因为其具有更丰富的可展开性和更简单的折痕。它们可以用当前的生产技术来制造。可折叠产品以及轻质刚性核心将促进这些产品的重复使用,从而减少垃圾的产生量。为了实现这一目标,尽管作者开发了一种柔性金属工具,可以通过一次操作在平板上引入许多折痕,但仍然需要进一步开发折痕技术。这里介绍的分析折纸方法可能会促进塑料解释方面的学术进步屈曲、仿生机器人模型、用于教育或寓教于乐的可移动折纸模型以及新的功能设计。此外,预计他们还将带来仿生力学的新诠释。事实上,作者设想形成一门新的折纸工程学科。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
野島: "異なる要素形状の組み合わせからなる折りたたみ可能な筒状構造"日本機会学会論文集. C68巻667号. 1015-1020 (2002)
野岛:“由不同元件形状组合而成的可折叠圆柱形结构”,日本机械工程师学会会刊,第 667 卷,1015-1020 (2002)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
野島武敏, 亀井岳行: "ら旋状の折り線で構成された折りたたみ式円錐殻の折り紙によるモデル化"日本機械学会論文集C. 68-667. 1009 (2002)
Taketoshi Nojima、Takeyuki Kamei:“使用折纸对由螺旋折叠线组成的可折叠圆锥形壳进行建模”,日本机械工程师学会汇刊 C. 68-667 (2002)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
野島武敏: "異なる要素形状の組合せからなる折りたたみ可能な筒状構造"日本機械学会論文集C. 68・667. (2002)
Taketoshi Nojima:“由不同元件形状组合而成的可折叠圆柱形结构”,日本机械工程师学会汇刊 C. 68, 667。 (2002)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Nojima: "Modeling of folding patterns in flat membranes and cylinders by origami"JSME Inter.Journal. C,45-Jap. 364-370 (2002)
T.Nojima:“通过折纸对平板膜和圆柱体中的折叠图案进行建模”JSME Inter.Journal。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Nojima: "Modeling of compact folding/wrapping of flat circular membranes (folding patterns by equi-angular spirals)"JSME Inter.Journal. Vol.46. No4. 1547-1553 (2003)
T.Nojima:“扁平圆形膜的紧凑折叠/包裹建模(等角螺旋折叠图案)”JSME Inter.Journal。
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  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
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NOJIMA Taketoshi其他文献

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