嵌入式树脂Kresling折纸结构

刚柔耦合高承载

将硬质树脂嵌入硅胶折纸中形成仿生经脉-膜结构，约束屈曲路径并提升承载。

YiRan, Zhu · HaiPeng, Zhang · SiQi, Zhai · 李静

Zhongguo Kexue Jishu Kexue/Scientia Sinica Technologica 2024

参数信息

最大反力提升率

60.87 %

能量耗散下降率

3.60 %

技术优势

承载大幅提升

嵌入树脂限制了山折屈曲，使n=4时最大反力提升60.87%。

折叠路径稳定

嵌入树脂后结构呈现单一稳定折叠路径，轴向压缩与层间转角之间为单自由度关系。

耗能长期稳定

1000次加卸载循环后能量耗散仅下降3.60%。

应用场景

• 可展开结构：提供稳定展开路径和高承载能力，适合可展开结构。
• 机器人关节：单自由度运动与能量耗散特性可用于机器人关节。
• 航天器展开机构：轻质高承载的折纸结构适合航天器展开机构。
• 超材料设计：刚柔耦合设计为超材料提供可调力学响应。