双层可展剪刀结构的设计与建模

摘要：

利用剪刀结构生成的可展物体能够起到节省空间的效果, 在医疗、建筑、航空等领域有广泛的应用. 为了使2层多边形线框结构能够折叠至一个平面并进行一体化打印, 提出一种生成可展的2层多边形剪刀结构的方法. 对于给定的2层多边形线框, 通过对其进行旋转, 平移和放缩变换, 同时满足连接2层多边形的线段长度在变形过程中保持不变并避免碰撞, 使其能够通过变形尽量压缩至一个平面; 然后根据变换之后的线框结构生成相应的剪刀结构,并设计关节与连杆, 将2层剪刀结构连接起来; 最后建模得到一个完整的3D几何模型, 进行一体化3D打印, 无需后期组装. 实验结果表明, 该方法生成的免组装可展模型可在较短时间内打印完成, 并实现预期变形, 效果较好.

关键词：剪刀结构、线框模型、免组装、3D打印

所属期刊栏目：30

分类号：TP391.41(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61572291,61332015

在线出版日期：2018-06-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：919-926