基于Bennett 4R linkage的折疊結構.pdf

1、Bennett 4R linkage是一種簡單的四桿過約束機構,它的衍生形式具有可完全折疊和展開的性質.本文提出了從已有可折疊機構入手來構造折疊結構的思想,運用Bennett 4R linkage的基本理論和幾何關系,分別推導了展開為平面和展開不共面的linkage折疊單元的角度參數(shù)關系,依據(jù)角度裁剪公式能快速簡捷的制作參考模型而不必從基本形式開始制作.文章接著提出以Bennett 4R linkage為基本單元縱橫向構造網(wǎng)格結構,列舉

2、了基本形式的三種網(wǎng)格,并分別推導了其軸線間的角度關系以保證網(wǎng)格的每個四邊形均為Bennett 4R linkage,使整個網(wǎng)格保持做一維運動;同時以重疊式網(wǎng)格為基礎導出了復層網(wǎng)格的組成方式和角度關系.根據(jù)Bennett 4R linkage衍生形式,制作了其網(wǎng)格實體折疊模型,并提出沿不同角度的切割面切出的linkage相互組合可以塑造出平面、柱面等多種形式.利用展開不共面的Bennett 4R linkage衍生形式四端點存在高差這一特

3、點,本文提出將膜安裝在linkage上,膜既可以張緊成漂亮的馬鞍面,又可與下部的linkage共同折疊展開,形成折疊膜結構.同時,文章還對膜和linkage共同運動可能出現(xiàn)的幾何不協(xié)調現(xiàn)象進行了分析,并得出結論只有在固定的位置安裝膜,膜和linkage才能一起折疊.最后文章討論了linkage關鍵角度參數(shù)對整個結構的影響,對不同角度組合下的膜進行了找形分析和受力分析,以膜最大應力和最大位移為控制參數(shù)來尋找最優(yōu)的角度參數(shù)組合;同時,對單個