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用韧性和强度兼具的材料,折纸不仅能叠纸飞机还能搭桥梁

 化工材料一家人

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孙博华教授团队研究了折纸及其启发结构的力学特性,结合多稳态折纸与充气结构特性,设计出由充气驱动的双稳态折叠梁,用于紧急或商业活动临时桥梁。

团队选用韧性和强度兼具的材料,初用波纹纸板制造和试验,但强度不足。改用聚丙烯板,并改进折痕处理,避免板厚兼容问题,提高强度。面对折叠梁结构强度降低的问题,通过三点弯曲试验,团队采取增加支座约束和顶部平板、改变基本单元角度等措施,成功提升折叠梁峰值荷载,解决强度问题。

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回复化工材料一家人:我们还将探索折纸结构更多的应用,如可折展的建筑外立面、可控折纸机器臂、可调刚度的折纸超材料等
回复化工材料一家人:尽管折纸结构具有优异的变形特性,但其变形过程需要外力的驱动。充气结构具有可自主展开特性,在气泵安装后可实现一键展开,而不需要其他的调整和帮助

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