折疊結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

對(duì)于任何空間結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)都占有很重要的位置，折疊結(jié)構(gòu)自不例外，而且還有一些特殊要求：折疊結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)必須能夠保證桿件在展開(kāi)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)自如，桿件與節(jié)點(diǎn)連接處沒(méi)有較大摩擦或易于彎曲的變形；在結(jié)構(gòu)收納狀態(tài)時(shí)能夠保證桿件成緊密捆狀，以便儲(chǔ)存；人有足夠的強(qiáng)度來(lái)承受桿件的拉壓及局部的彎、剪、摩擦等各種作用。應(yīng)用比較普遍的是轂節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)材料可用金屬或高分子材料。

折疊結(jié)構(gòu)根據(jù)其在展開(kāi)過(guò)程中所表現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)特性可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是各部分運(yùn)動(dòng)為剛體運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)其為多剛體體系，它的運(yùn)動(dòng)描述及內(nèi)力分析比較容易解決；另一類(lèi)則是部件在空間中經(jīng)歷著大的剛性運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還存在自身的變形運(yùn)動(dòng)，表現(xiàn)出剛性運(yùn)動(dòng)與變形運(yùn)動(dòng)互相影響，強(qiáng)烈耦合的特征。自穩(wěn)定桿系結(jié)構(gòu)就屬于后一種類(lèi)型，其中鎖鉸的設(shè)計(jì)是整個(gè)自穩(wěn)定折疊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，直接影響結(jié)構(gòu)的合理性及使用方便性。理想的自鎖條件是在疊展的過(guò)程中，組成鎖鉸的桿件內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力，內(nèi)力變化呈緩升陡降的趨勢(shì)，變化率表現(xiàn)出大范圍變化的慢變量與小幅度的快變量的特征。這種運(yùn)動(dòng)特性必須采用非線(xiàn)性理論來(lái)描述，這正是這種結(jié)構(gòu)計(jì)算的難點(diǎn)所在。

結(jié)構(gòu)幾何自鎖式又稱(chēng)自穩(wěn)定折疊結(jié)構(gòu)，是工程界普遍重視的一種結(jié)構(gòu)。其自鎖原理主要是由結(jié)構(gòu)的幾何條件及材料的力學(xué)特性決定。在這種結(jié)構(gòu)中，一些剪彩式單元（簡(jiǎn)稱(chēng)剪鉸）以一定方式相連而組成鎖鉸。鎖鉸中每根桿件只有在折疊狀態(tài)與完全展開(kāi)時(shí)，才與結(jié)構(gòu)的幾何狀態(tài)相適應(yīng)，桿件應(yīng)力為零，而在展開(kāi)過(guò)程中桿件彎曲變形，儲(chǔ)存外荷能量，最后反方向釋放這些能量。自穩(wěn)定折疊結(jié)構(gòu)展開(kāi)方便、迅速，但其桿件抗彎剛度比較小，因而承受外荷載能力低，只適合小跨度情況。結(jié)構(gòu)構(gòu)件自鎖式的自鎖機(jī)理主要是靠鉸接處的銷(xiāo)釘在結(jié)構(gòu)展開(kāi)時(shí)自動(dòng)滑入桿件端部預(yù)留的槽孔處而鎖定結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)外加鎖式亦稱(chēng)附加穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)展開(kāi)過(guò)程中，桿件內(nèi)無(wú)應(yīng)力，整個(gè)結(jié)構(gòu)是一個(gè)機(jī)構(gòu)體系，在展開(kāi)到預(yù)定跨度時(shí)，在結(jié)構(gòu)的端部附加桿件或其它約束而消除機(jī)構(gòu)形成結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的桿件剛度比較大，可滿(mǎn)足較大跨度的要求。

沒(méi)有過(guò)彈鐵折疊結(jié)構(gòu)稱(chēng)為剛性結(jié)構(gòu)，而柔性折疊結(jié)構(gòu)的受拉單元為索單元。柔性結(jié)構(gòu)在收納狀態(tài)時(shí)，索呈松弛狀態(tài)，剛性桿件可形成捆狀便于運(yùn)輸儲(chǔ)存。在展開(kāi)時(shí)可拉緊驅(qū)動(dòng)索使結(jié)構(gòu)展開(kāi)，亦可增加壓桿長(zhǎng)度來(lái)張拉索，在完全展開(kāi)時(shí)可形成張拉整體體系。這種結(jié)構(gòu)自重輕、展開(kāi)成型后剛度較大，可用于跨度較大的結(jié)構(gòu)。

在生活領(lǐng)域，可用于施工棚、集市大棚、臨時(shí)貨倉(cāng)等臨時(shí)性結(jié)構(gòu)；在軍事上可用于戰(zhàn)地指揮、戰(zhàn)場(chǎng)救護(hù)、裝配搶修及野外帳篷等，對(duì)提高部隊(duì)的后勤保障能力、增加部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力有重要意義；在航空航天領(lǐng)域，折疊結(jié)構(gòu)有著不可替代的地位，已用作太陽(yáng)帆、可展式天線(xiàn)等。 依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)折疊結(jié)構(gòu)有著不同的類(lèi)型劃分：按照折疊結(jié)構(gòu)組成單元的類(lèi)型可分為桿系單元、板系單元，而桿系單元又可再分為剪式單元及伸縮式單元；根據(jù)結(jié)構(gòu)展開(kāi)成型后的穩(wěn)定平衡方式可分為結(jié)構(gòu)幾何自鎖式、結(jié)構(gòu)構(gòu)件自鎖及結(jié)構(gòu)外加鎖式；根據(jù)結(jié)構(gòu)組成是否采用索單元可分為剛性結(jié)構(gòu)及柔性結(jié)構(gòu)；根據(jù)結(jié)構(gòu)展開(kāi)過(guò)程的驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓（氣壓）傳動(dòng)方式、電動(dòng)方式、節(jié)點(diǎn)預(yù)壓彈簧驅(qū)動(dòng)方式等。

(Deployable Structures)是一種用時(shí)展開(kāi)、不用時(shí)可折疊收起的結(jié)構(gòu).從這個(gè)意義上說(shuō),有著悠久歷史廣為人們所熟悉的雨傘或陽(yáng)傘就是一種折疊結(jié)構(gòu),這表明折疊結(jié)構(gòu)的思想古已有之,但折疊結(jié)構(gòu)用于建筑領(lǐng)域、并形成相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論是近幾十年來(lái)的事.1961年西班牙建筑師皮奈偌(P.Pinero)展出了他的傷口一個(gè)可折疊移動(dòng)的小劇院,人們從中發(fā)現(xiàn)了這種結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)點(diǎn).折疊結(jié)構(gòu)一般可重復(fù)使用,且折疊后體積小,便于運(yùn)輸及儲(chǔ)存,與永久性建筑物相比不僅在施工上省時(shí)省力,而且可避免不必要的資金再投入而造成的浪費(fèi).隨著人們對(duì)“折疊”概念逐漸理解，折疊結(jié)構(gòu)在計(jì)算理論上及結(jié)構(gòu)形式上都得以很大發(fā)展，這種結(jié)構(gòu)已走出實(shí)驗(yàn)室，得到了廣泛的工程應(yīng)用。

目錄

序

第一章　家具設(shè)計(jì)概述

第一節(jié)　緒論

第二節(jié)　家具的類(lèi)型與構(gòu)成要素

第三節(jié)　家具的造型原理

第四節(jié)　家具設(shè)計(jì)中的構(gòu)成藝術(shù)

第二章　家具設(shè)計(jì)程序

第一節(jié)　設(shè)計(jì)定位

第二節(jié)　設(shè)計(jì)程序與方法

第三章　家具設(shè)計(jì)尺度

第一節(jié)　人體的尺度

第二節(jié)　常用家具的尺度

第四章　家具結(jié)構(gòu)類(lèi)型及連接方式

第一節(jié)　框架結(jié)構(gòu)

第二節(jié)　板式結(jié)構(gòu)

第三節(jié)　拆裝結(jié)構(gòu)

第四節(jié)　折疊結(jié)構(gòu)

第五節(jié)　薄殼結(jié)構(gòu)

第六節(jié)　充氣結(jié)構(gòu)

第七節(jié)　整體注塑結(jié)構(gòu)

第五章　家具設(shè)計(jì)草圖與表現(xiàn)

第一節(jié)　設(shè)計(jì)草圖

第二節(jié)　設(shè)計(jì)草圖的種類(lèi)

第三節(jié)　設(shè)計(jì)草圖的基本表現(xiàn)技法

第四節(jié)　設(shè)計(jì)過(guò)程中草圖的表現(xiàn)方式

第六章　家具設(shè)計(jì)效果圖表現(xiàn)方法

第一節(jié)　工具與材料及效果圖的類(lèi)別

第二節(jié)　效果圖的各類(lèi)技法

第七章　家具設(shè)計(jì)三視圖表現(xiàn)與模型制作

第一節(jié)　家具設(shè)計(jì)三視圖表現(xiàn)

第二節(jié)　家具模型制作

第八章　家具設(shè)計(jì)實(shí)例表現(xiàn)

第九章　家具設(shè)計(jì)與環(huán)境表現(xiàn)

參考書(shū)目

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