几何 · 工程拓展 · 刚性折叠与承载
能折起来,就能撑住吗?
60°平行四边形Miura面板,承载另用等效条带。展开同一张折棚,先看几何,再加荷载。
可展开遮棚:问题从哪里来?
三浦折叠帮助把大面积结构紧凑收纳,折纸机构也进入现代研究。可部署与可承载需要不同证据,不能用同一种动画代替。
读一段背景,带着问题动手
从观察到解释
把证据带回纸上
展开关系与推导
刚性面片边长和内角不变,铰链角改变投影包络。承载另用5mm线弹性简支等效平板近似,不由折叠动画自动得出结构强度。
固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。
先预测,再用证据解释
把这次发现,留给下次的自己
能折起来与能撑住是两个不同问题。
换个条件,再试一次
能平滑折叠,是否证明真实遮棚能承担雪载?
看哪里?
旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。
仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。
尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。
先修与两种探索深度
先认识刚性折叠与承载涉及的量与单位:单元边长(m)、折叠半角(°)、等效均布雪载(N/m²)。几何 · 工程拓展为内容层次提示,未核对具体教材。
先看现象:展开同一张折棚,先看几何,再加荷载。
再做定量:保持其他条件,比较折叠半角与投影覆盖面积(m²),再对照下方关系。
模型、来源与核验边界
刚性面片边长和内角不变,铰链角改变投影包络。承载另用5mm线弹性简支等效平板近似,不由折叠动画自动得出结构强度。
对照核验提示:接近展开:折角10°;收拢一些:折角60°,同样面板。按这些题设自己操作并比较投影覆盖面积,不把参考情景当个人完成。
适用范围:等效平板挠度在小挠度范围内。 尺寸按Miura单元关系;三维面板按平行四边形刚性机构,未求任意折痕铰链应力。承载另用5mm等效平板简支条带近似,E=2GPa,不等于真实折纸棚强度。 雪载改变合力;挠度只是等效平板参考,不冒充折叠壳体形变解。
Science · Origami mechanics(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗
本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。