参数化蜂窝板

重塑高斯曲率

通过调节蜂窝几何参数和边界条件，实现从平面到任意高斯曲率曲面的精确变形控制。

Shenghua, Li · 杨睿 · 孙士勇 · 牛斌 · Runxiang, Liu

International Journal of Mechanical Sciences 2025

技术优势

摆脱曲率守恒限制

通过调节蜂窝局部几何参数，可以在平面变形中实现不同高斯曲率，不再受传统二维材料曲率不变的约束。

给出定量变形指标

引入“曲率积”作为描述蜂窝变形模式的新指标，为理解和设计变形行为提供了清晰量化的视角。

分析与实验一致

均匀化分析、数值模拟和实验验证相互吻合，表明该方法能可靠预测和实现目标曲面。

应用场景

• 4D打印可编程超材料：为可编程变形提供设计规则，让响应刺激的形状变化可预先规划。
• 飞机可变曲率蒙皮：连续改变机翼曲率以优化气动性能，替代传统铰链和刚性蒙皮。
• 柔性可展开结构：从平面状态可控展开为复杂曲面，用于天线、太阳能帆等。
• 自适应建筑表皮：让建筑表皮根据环境调节曲率，实现遮阳或通风等功能。
• 可重构电子基板：为柔性电子提供可变形基底，适应非平面安装表面。