|
Дизайн складных космических аппаратов
|
|
|
|
Ученые изучают новый класс конструкций оригами, которые могут помочь в проектировании и создании различных форм для использования в космосе. Ожидается, что эти конструкции будут еще более компактными и надежными.
|
|
|
|
Новый класс оригами-конструкций под названием bloom patterns, разработанный в Университете Бригама Янга, складывается и разворачивается в виде цветочных лепестков. Исследователи ожидают, что такие конструкции также могут быть использованы в телескопах и солнечных батареях.
|
|
|
|
Эти конструкции подходят для использования в космических аппаратах, поскольку конструкции, основанные на оригами, могут быть сложены для запуска, а затем развернуты в полный размер, когда это потребуется в космосе.
|
|
|
|
Схемы оригами с плоским складыванием
|
|
|
|
В рамках исследования, посвященного физическим и инженерным наукам, было разработано семейство радиально расширяющихся, развертываемых и складывающихся в плоскую форму моделей оригами.
|
|
|
|
Исследователи обнаружили, что на основе обобщенного определения разработано стандартизированное определение для создания основы для построения узоров складок. Узоры складок классифицируются по их геометрии, и для каждого типа узора демонстрируется математическая модель.
|
|
|
|
|
|
|
Исследовательская группа также обнаружила, что все фигуры складывались надежно, что имеет решающее значение, поскольку одна-единственная ошибка в складывании может привести к провалу всей космической миссии. Они также создали узоры из других материалов, таких как пластик, напечатанный на 3D-принтере.
|
|
|
|
Механическое поведение узоров
|
|
|
|
“Условия спиральности помогают проверить возможные схемы цветения. Эта работа закладывает основу для будущих открытий и документирования новых схем цветения оригами, изучения соответствия толщины и механического поведения моделей цветения, а также их использования в качестве развертываемых систем в различных приложениях”, - говорится в исследовании исследователей.
|
|
|
|
Исследовательские группы также подчеркнули, что модели bloom потенциально могут быть использованы для создания жестких конструкций, таких как солнечные батареи, оптические решетки, антенны или архитектурные сооружения. Например, исследователи продемонстрировали картонный купол в натуральную величину, созданный на основе модели Yoshimura bloom.
|
|
|
|
Вращательная симметрия и примерно круглая форма блум-моделей могут быть полезны для стабильности конструкции по сравнению с моделями без этих характеристик, такими как Z-образные матрицы. Блум-модели с большим порядком высот потенциально могут быть использованы для установки мембран, таких как солнцезащитные экраны для космических телескопов, согласно исследовательской работе.
|
|
|
|
Исследователи обнаружили, что эти структуры могут помочь улучшить методы проектирования и развертывания антенн, оптических устройств для спутников и другого космического оборудования. Эти новые соглашения origami bloom также имеют более практичное применение. Они могут быть использованы для создания портативных, штабелируемых конструкций для временных убежищ, всплывающей архитектуры или даже частей робототехники, которые необходимо расширять или сокращать, сообщается Phys.org.
|
|
|
|
Работа исследователей включает в себя изображения схем складок, цифровые модели и бумажные прототипы рисунков цветения, которые используются во всей статье для объяснения и демонстрации содержания.
|
|
|
|
Каталог рисунков цветов дополнительно демонстрирует разнообразие и характеристики рисунков цветов. Сюда входят вышеупомянутые типы изображений, а также видеоролики, демонстрирующие процесс складывания бумажных прототипов и имитационных моделей. Кроме того, была написана компьютерная программа для создания рисунка складок узоров Yoshimura bloom на основе соответствующей математической модели, приведенной в статье. Согласно исследованию, каталог и компьютерная программа составляют этот электронный дополнительный материал.
|
|
|
|
Источник
|
