热扭转复合棱柱

温变即生大扭转

该棱柱结构在低膨胀基体中嵌入高膨胀倾斜杆,热刺激下能直接输出扭转,可驱动折纸等重构结构的展开,无需外置致动器就能实现温控变形。

Wei, Chen · Zhong, Rongchang · Hao, Wu · Nan, Sun · 富明慧 · 肖定书

Engineering Structures 2024

技术优势

热刺激下可产生大幅扭转角

结构通过高膨胀倾斜杆在低膨胀基体中的热失配实现扭转,无需外部机械驱动。

解析公式可预测扭转角

利用几何关系推导出扭转角的解析公式,便于参数化设计和快速计算。

解析解与模拟、实验一致

有限元模拟和实验结果均验证了解析公式的准确性。

纵横比和倾角可调扭转响应

通过参数分析揭示了结构纵横比和倾斜杆倾角对热扭转效应的影响,为优化设计提供依据。

应用场景