冯慧娟
- 作品数：3 被引量：19H指数：2
- 供职机构：天津大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程生物学更多>>
- 树木表面裂纹形成的生物力学机制
- 2011年
- 树木生长过程中会产生很大的生长应力,这些力与植物的生长过程有哪些关联?回答这个问题,有必要对应力与树木生长之间的关系进行研究。受近年来植物细胞力学研究的启发,本文采用连续介质弹性壳的力学模型,分析了树皮在树木生长过程中的应力状态,从材料强度的角度,解释了树皮表面纵裂的力学根源。同时,结合线弹性断裂力学的分析方法,并考虑了树木材料的各向异性材料力学性质,给出了树皮表面裂纹张开位移随树木生长膨胀压力变化的规律。研究结果定性地解释了树木表面纵裂的规律:通常树皮表面裂纹沿树高逐渐变窄变稀,裂纹的长度和裂尖张开位移均沿树木的高度方向减小。本文定性地阐明了树木生长应力与树皮表面纵裂形貌之间的关联,为探索多学科的研究方法提供了更多的参考依据。
- 冯慧娟冯露亢一澜沈珉康娴沈铠铠李洁陈艳梅王晰
- 关键词：生长应力应力状态
- 广义Waterbomb折纸管的刚性折叠运动特性被引量：4
- 2020年
- 对折叠模式的精确描述是折纸结构工程应用的前提,但现有的理论和方法无法全面地分析大多数折纸结构的刚性折叠过程。以广义Waterbomb折纸管为研究对象,基于球面机构运动学理论系统地分析了其折叠行为与运动协调条件,推导了折叠管刚性收缩和扭转运动的两套解析运动学方程。研究了各种几何设计参数对Waterbomb折纸管刚性折叠行为的影响,并讨论了该折纸结构折叠过程中的分岔行为与可能的物理干涉,及其引起的刚性折叠与结构形变的转化。此工作为基于广义Waterbomb折纸管的可编程超材料、可变形结构和机器人的设计与控制奠定了理论基础和设计依据,同时为复杂折纸结构的运动学分析提供了有效的手段。
- 冯慧娟冯慧娟陈焱
- 关键词：机构运动学
- 折纸机器人被引量：16
- 2018年
- 21世纪以来,随着折纸结构在工程领域日益广泛的应用,折纸工程学这一新兴的交叉学科越来越受到人们的重视.刚性折纸作为折纸的一个重要分支,以其折展过程中面内无应变的特点而被应用于工程结构的设计中.此外,刚性折纸结构凭借良好的折叠特性也被大量用于机器人的设计中,由此产生了折纸机器人.它兼具折纸结构和机器人各自的优点,成为折纸工程学发展的新方向.根据折纸机器人中折纸结构所起的不同作用,可将其分为三类:骨架型折纸机器人、驱动型折纸机器人和外壳型折纸机器人.本文在总结国内外学者在此三大方向研究成果的基础上,概述了其中的科学问题和技术方法,最后得出未来折纸机器人骨架驱动一体化的发展是必然趋势的结论.
- 冯慧娟冯慧娟姚国强陈焱陈焱
