非欧折纸超材料

双稳态可切换

一种由非欧几里得折纸单元交错组装而成的超材料,具有双稳态可切换特性,且压缩时呈现独特的二阶梯度响应,为设计力学超材料提供了新范式。

张倩 · Changlong, Shi · 张小会 · 冯健 · 蔡建国

Thin-Walled Structures 2026

参数信息

运动自由度
1
折叠状态数
2
压缩阶段数
2

技术优势

双稳态可切换

该结构可在同一平面内两种折叠状态间切换,从而无需重新组装即可获得两种不同的构型。

单自由度运动

非欧折纸单元的运动路径更易控制,有效抑制分岔奇点,使结构具有单自由度运动和平面可折叠性。

二阶梯度压缩

压缩过程呈现明显的二阶梯度特征:第一阶段为折痕转动主导的刚性运动,第二阶段为面板变形的菱形蜂窝压缩模式。

装配更便捷

通过镜像基本单元并排列成阵列,形成交错折纸超材料,其装配方法比传统交错折纸管更便捷。

应用场景