可展開結構 [Deployable Structrues] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[意] 佩來格裏諾（S.Pellegrino） 編，馬小飛，宋燕平 等 譯

圖書標籤:

• 可展開結構
• 摺紙工程
• 機械設計
• 結構力學
• 幾何學
• 材料科學
• 機器人學
• 空間結構
• 創新設計
• 工程應用

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118110005

版次：1

商品編碼：11974387

包裝：平裝

外文名稱：Deployable Structrues

開本：16開

齣版時間：2016-06-01

用紙：膠版紙

頁數：304

字數：384000

正文語種：中文

內容簡介

　　《可展開結構》從工程中的可展開結構實例人手，利用仿生學的概念，結閤自然界生物的可展開特點，介紹瞭各種可展開結構；重點論述瞭可展開杆、可展開膜、可展開殼、雙穩態結構等各種機構的基本原理、理論和分析方法；最後結閤工程實例，介紹瞭運動學分叉、有限元、矩陣在可展開結構中的應用和理論推導。

內頁插圖

目錄

第1章 工程中的可展開結構
1．1 引言
1．2 盤繞杆
1．3 柔性殼
1．4 薄膜
1．5 結構機構
1．5．1 環狀縮放式結構
1．5．2 3D機構
1．6 張拉桁架結構
1．7 剛性麵闆結構
1．8 可收攏屋麵
參考文獻

第2章 自然界中的可展開結構
2．1 自然界中的展開現象
2．2 伸縮管類
2．2．1 體積不變
2．2．2 體積可變
2．3 從管類到膜類
2．4 可收展的闆類
2．4．1 昆蟲的翅膀
2．4．2 樹葉展開
2．5 剛性杆類和管類
2．6 驅動機構
2．6．1 液壓機構
2．6．2 彈性機構
2．6．3 收縮機構
參考文獻

第3章 從自然界獲取靈感
3．1 仿生
3．2 靈感無處不在
3．3 仿生圖
3．4 可展開結構仿生學
3．4．1 摺疊闆和管
3．4．2 內壓
3．5 結論
參考文獻

第4章 如何摺疊薄膜
4．1 摺疊規則
4．2 三浦摺疊方法
4．3 簡易摺疊的薄膜機構
4．4 圍繞中心體纏繞的薄膜結構
參考文獻

第5章 殼結構的彈性摺疊
5．1 引言
5．2 捲尺彈簧的彎摺
5．2．1 有限元模擬
5．2．2 局部彎摺的形成和擴展
5．2．3 M*值的預測
5．3 反射器天綫的摺疊概念
5．3．1 最大應力
5．3．2 攏方案
5．3．3 計算過程
5．3．4 有限元證明及實驗
參考文獻

第6章 雙穩態結構
6．1 實例
6．2 雙穩態殼
6．3 熱塑性復閤材料
……
第7章 無窮小機構及有限機構
第8章 運動分叉
第9章 可展開結構矩陣
第10章 張拉係統
第11章 可摺疊張拉結構
第12章 可展開結構有限元仿真

前言/序言

　　可展開結構能夠從壓縮、收攏狀態自主改變形狀，伸展成展開的工作狀態，眾所周知的簡單實例如雨傘和可伸縮天綫。
　　適用於工程的可展開結構起源於航空航天領域，最初是利用長的可展開支撐杆結構穩定宇宙飛船。隨著宇宙飛船越來越大和功能越來越強，大型的太陽能帆闆、通信反射器和望遠鏡等需要更復雜的可展開結構。目前可展開結構的發展趨勢是更加簡單、可靠，同時使用的機械裝置盡可能少。在其他領域，近些年發展瞭多種可展開結構，如體育場可收展的屋麵、可摺疊汽車部件、便攜式帳篷及展覽顯示屏。
　　本書是基於1999年7月5日至9日CISM舉辦的可展開結構課程的講課筆記整理而成。該課程的目的是對多個領域內的可展開結構進行介紹，課程圍繞三個主題進行，包括概念、工作原理以及展開結構的機製，這些將在本書中依次介紹。本書內容涵蓋工程領域和生物學領域第1～第6章，可摺疊杆結構的機理和可展開整體張拉結構的應用（第7～第11章）；可展開結構的大轉動分析及有限元方法（第12章）。
　　感謝CISM的科學委員會能夠同意並為這次講座的舉辦提供資助。同時，我代錶本書的閤著者，感謝CISM的院長Sandor Kaliszky教授，CISM的秘書長Giovanni Bianchi教授以及CISM秘書處的工作人員成功地舉辦這次講座。在他們的幫助下，我們在意大利鳥迪內的Palazzo Del Torso創造瞭記憶深刻、富有成果且促人奮進的討論氛圍。同樣感謝本書的責任編輯Carlo Tasso教授，感謝他在本書的準備過程中對作者的鼓勵和建議。

結構力的詩篇，空間的迴響 《可展開結構：變形與重塑的藝術》是一本關於人類智慧與自然巧妙結閤的著作，它深入探索瞭那些能夠根據需求改變形態，從而實現高效空間利用與獨特功能實現的結構。本書並非一本冷冰冰的工程手冊，而是一麯贊頌結構之美的史詩，一次對空間潛能無限拓展的哲學追尋。 第一章：形塑的起源——從自然到人造的靈感 本章將帶領讀者穿越時空，追溯可展開結構思想的萌芽。我們將目光投嚮大自然，觀察那些精妙絕倫的生物設計：扇葉般的植物如何展開獲取陽光，甲殼動物如何在遇到危險時蜷縮身體，鳥類翅膀的復雜摺疊如何帶來優雅的飛行。這些天然的“可展開結構”為人類提供瞭最深刻的啓示。 隨後，我們將目光聚焦於人類文明的早期探索。從古代遊牧民族搭建的帳篷，到羅馬人建造的移動攻城塔，再到中世紀城堡中巧妙設計的吊橋和摺疊門，早期的智慧已經開始思考如何創造齣能夠快速部署、拆卸或改變形態的建築。本書將詳細剖析這些早期實踐的原理、材料和技術局限，為理解現代可展開結構奠定曆史基礎。 第二章：力的遊戲——摺疊、捲麯與伸展的物理學 可展開結構的核心在於其獨特的力學行為。本章將以通俗易懂的方式，深入淺齣地解析支撐這些結構變形的關鍵物理原理。我們將探討摺疊機構的設計，例如紙張的摺痕如何創造齣驚人的強度和可塑性，以及這種原理如何在實際工程中得到應用。我們會研究捲麯結構，如捲軸、彈簧，以及它們如何存儲和釋放能量，實現結構的展開與收縮。 本書還將詳細闡述伸展結構，如索網、充氣結構和記憶閤金結構。我們將深入理解不同材料的彈性、塑性以及其在變形過程中所受到的應力和應變。通過大量的圖示和案例分析，讀者將清晰地認識到，可展開結構並非僅僅是巧妙的機械組閤，更是對材料科學、結構力學和動力學精妙運用的結晶。我們將揭示如何通過精確的計算和設計，使結構在承受外部載荷的同時，能夠安全、可靠地完成變形過程。 第三章：智慧的藍圖——設計原理與創新思維 本章是本書的靈魂所在，它將引領讀者進入可展開結構的設計世界。我們將係統地介紹各種設計策略和方法論。例如，“摺紙幾何”（Origami Geometry）在結構設計中的應用，如何通過復雜的摺疊模式創造齣輕質、高強的麵闆和框架。我們將探討“充氣結構”（Inflatable Structures）的設計理念，分析其充氣材料的選擇、氣壓的控製以及結構整體穩定性的保障。 此外，本書還將重點關注“記憶閤金”（Shape Memory Alloys）和“智能材料”（Smart Materials）在可展開結構中的前沿應用。這些材料能夠在外力作用下發生形變，並在特定條件下恢復原狀，為設計齣能夠自主響應環境變化的“活體”結構提供瞭無限可能。我們將探討如何利用這些材料的獨特屬性，創造齣無需復雜機械驅動即可實現變形的結構，從而進一步降低成本、提高效率並減少維護需求。 第四章：空間的魔術——應用領域與未來展望 可展開結構的應用領域極其廣泛，幾乎涵蓋瞭人類活動的方方麵麵。本章將通過引人入勝的案例研究，展示這些結構的強大生命力。 應急與災難救援： 快速部署的臨時住所、醫療站、橋梁和通訊塔，如何在最短時間內為受災地區提供急需的基礎設施。 航空航天： 能夠摺疊收納以適應發射窗口的衛星太陽能帆闆，在太空中展開後提供巨大動力的巨型結構，以及未來星際探索中可摺疊的居住艙和工作站。 建築與城市規劃： 能夠根據季節變化調整采光和通風的智能屋頂，在需要時快速搭建的臨時展覽空間或活動場館，以及能夠應對氣候變化的城市基礎設施。 軍事與國防： 易於運輸和快速部署的軍事營地、僞裝係統，以及能夠變形以適應不同地形和任務的載具。 藝術與文化： 充滿創意和視覺衝擊力的可變形雕塑、舞颱裝置，以及能夠與觀眾互動的沉浸式體驗空間。 本書還將展望可展開結構的未來發展趨勢，包括更輕質、更堅固的新材料研發，更智能、更自主的控製係統，以及與其他新興技術（如3D打印、人工智能）的融閤。我們將探討可展開結構如何為可持續發展、太空探索、人類居住環境的改善帶來革命性的變革。 第五章：挑戰與邊界——技術瓶頸與倫理考量 盡管可展開結構展現齣巨大的潛力，但在其發展過程中也麵臨著諸多挑戰。本章將深入探討這些技術瓶頸，例如材料的耐久性、變形過程中的應力集中、可靠性與安全性評估、以及大規模生産的成本問題。我們將分析現有技術在穩定性、自適應性和能源效率等方麵存在的不足。 同時，本書也將觸及可展開結構可能帶來的倫理和社會議題。例如，軍事領域中可展開武器係統的潛在風險，以及在城市規劃中如何平衡快速部署與長期可持續性的問題。我們將鼓勵讀者思考，在擁抱技術進步的同時，如何審慎地評估其可能帶來的影響，確保技術的發展符閤人類的整體福祉。 結語：結構，無限可能 《可展開結構：變形與重塑的藝術》旨在激發讀者對結構、空間和可能性的無限想象。它不僅僅是一本關於工程和科學的書籍，更是一次對人類創造力、適應性和未來智慧的緻敬。通過對可展開結構的深入剖析，我們得以窺見一個更加靈活、高效、智能的未來世界，一個結構能夠與需求一同呼吸、一同改變的全新時代。這本書期待與您一同開啓這段探索之旅，感受結構力學帶來的詩意，聆聽空間變形的迴響。

評分☆☆☆☆☆

《可展開結構 [Deployable Structures]》這本書，像一本厚重的百科全書，又像是一部引人入勝的科幻小說，它以一種獨特的方式，將科學、技術、藝術和哲學融為一體。我被作者的敘述纔華深深吸引，他能夠將枯燥的技術原理，轉化為充滿故事性和想象力的內容。書中對“動力學展開”的闡述，讓我對結構的運動過程有瞭全新的認識。以往我可能隻關注結構的最終形態，而這本書則讓我看到瞭它從“壓縮”到“釋放”的整個動態過程。作者通過詳細的案例分析，揭示瞭如何在保證結構展開速度和精度的同時，控製其能量損耗和動態穩定性。我尤其欣賞書中關於“模塊化設計”和“標準化連接件”的討論，這對於實現大規模部署和快速響應至關重要。作者強調，一個復雜的可展開結構，往往是由許多簡單、可重復利用的單元構成的，這種“化繁為簡”的設計思路，不僅提高瞭效率，也降低瞭成本。我深刻地感受到，在未來的社會，這種模塊化、可重構的結構將扮演越來越重要的角色。

評分☆☆☆☆☆

《可展開結構 [Deployable Structures]》這本書，不僅僅是一本關於工程技術的書籍，更是一部關於人類智慧和創造力的頌歌。作者以宏大的視角，迴顧瞭人類在不同曆史時期，為解決空間限製和需求變化所付齣的努力，並展望瞭未來可展開結構可能帶來的無限可能。書中對於“自鎖機製”和“預應力”的講解，讓我對結構的穩定性和安全性有瞭更深入的理解。作者用非常形象的比喻，將這些復雜的工程概念解釋得淺顯易懂，比如將自鎖機製比作“精心設計的機關”，一旦啓動，就能夠牢牢鎖定結構。我特彆喜歡書中關於“仿生學”在可展開結構設計中的應用部分，作者列舉瞭許多自然界中巧妙的例子，比如植物的葉片如何展開，動物的翅膀如何摺疊，這些都為人類的設計提供瞭源源不斷的靈感。我甚至開始在日常生活中，有意識地去觀察和學習自然界的這些“可展開”的設計。這本書讓我認識到，真正的創新往往源於對生活細節的敏銳洞察和對自然規律的深刻理解。

評分☆☆☆☆☆

《可展開結構 [Deployable Structures]》這本書，是一次令人興奮的智識之旅。它以一種獨特的方式，將嚴謹的科學原理與天馬行空的想象力巧妙地融閤在一起。我曾以為“可展開結構”是一個相對狹窄的工程領域，但讀完這本書，我纔發現，它的應用範圍是如此的廣闊，幾乎觸及瞭人類活動的每一個角落。作者的敘述風格非常吸引人，他能夠將復雜的概念解釋得通俗易懂，同時又不失其科學的嚴謹性。我特彆喜歡書中關於“形態變化”和“動態適應”的討論，這些概念讓我對結構的未來發展有瞭更深刻的認識。我開始意識到，未來的建築和工程，不再是靜態的、僵化的，而是能夠隨著環境和需求的變化而不斷調整和優化的。書中對“摺疊算法”和“展開序列”的闡述，讓我對結構的優化設計有瞭全新的理解。我甚至開始嘗試著去思考，如何將這些原理應用到日常生活中，創造齣更具效率和趣味的産品。這本書讓我對工程技術有瞭全新的認識，也極大地激發瞭我對未來生活方式的想象。

評分☆☆☆☆☆

我最近讀完瞭一本名為《可展開結構 [Deployable Structures]》的書，說實話，在翻開這本書之前，我對“可展開結構”這個概念的理解可能還停留在比較錶層的認知，比如一些應急避難所、臨時的展覽搭建，或者科幻電影裏那些瞬間成型的太空基地。但這本書徹底顛覆瞭我原有的想象，它就像一把鑰匙，為我打開瞭一個全新的、充滿無限可能的世界。作者在開篇就用極其生動且富有畫麵感的筆觸，描繪瞭人類對於“瞬息萬變”和“空間利用”的古老渴望，從最原始的帳篷，到後來的摺疊椅、雨傘，再到更復雜精密的機械裝置，都巧妙地串聯起來，勾勒齣可展開結構發展的脈絡。書中不僅僅是羅列技術和案例，更重要的是，它深入探討瞭設計理念背後的哲學思考——如何在有限的資源和時間內，實現最大化的空間效用和功能集成。我尤其被其中對“自適應性”的闡述所打動，書中通過大量詳實的案例，展示瞭可展開結構如何能夠根據環境的變化、使用者的需求，甚至是材料本身的特性，進行動態的調整和重構，這種“智能”的設計思維，讓我覺得未來建築和工程的可能性是無窮無盡的。它不再是冰冷的鋼鐵和混凝土，而更像是有生命、會呼吸的有機體。我常常在閱讀時，腦海中會浮現齣各種場景，想象著在地震後的廢墟上，如何快速部署齣安全舒適的住所；或者在遙遠的星球上，如何利用最少的資源，搭建齣能夠抵禦惡劣環境的基地。這本書不僅僅是給工程師看的，它更像是一份關於未來生活方式的詩意預言，充滿瞭想象力和啓迪。

評分☆☆☆☆☆

《可展開結構 [Deployable Structures]》這本書，為我打開瞭一扇通往未來世界的大門。我曾以為“可展開結構”隻存在於軍事和航空航天領域，但讀完這本書，我纔發現，它的應用場景是如此的廣泛，幾乎滲透到我們生活的方方麵麵。從便捷的交通工具，到適應性強的建築，再到應對災害的應急設備，可展開結構都扮演著至關重要的角色。作者在書中對“自適應材料”的介紹，更是讓我大開眼界。他詳細闡述瞭如何利用新型材料的特性，使其能夠根據外界環境的變化，自動調整其形狀、剛度甚至顔色。這讓我聯想到未來智能傢居、個性化醫療等領域的巨大潛力。我被書中關於“空間摺疊”和“嵌套結構”的描述所深深吸引，這些概念讓我仿佛置身於一個充滿奇思妙想的設計空間。作者用精美的插圖和清晰的圖示，將這些復雜的結構原理可視化，讓我能夠輕鬆理解那些看似難以想象的設計。我常常在閱讀時，會陷入沉思，想象著未來世界，人們是如何利用這些巧妙的結構，來創造更加舒適、便捷、高效的生活。

評分☆☆☆☆☆

《可展開結構 [Deployable Structures]》這本書，在我看來，與其說是一本技術手冊，不如說是一部關於空間智慧的史詩。作者以一種近乎藝術傢的視角，審視瞭人類在不斷壓縮和擴張空間需求的永恒鬥爭中，所催生齣的那些巧奪天工的設計。書中對每一個案例的剖析都極其到位，並非簡單地介紹其外觀和功能，而是追溯其設計的源頭，分析其背後的力學原理、材料選擇，以及最關鍵的——解決問題的邏輯。我特彆欣賞作者在處理“約束”與“自由”這一對矛盾時的巧妙平衡。可展開結構本身就蘊含著“約束”的基因，材料的摺疊、連接方式，無不受到物理定律和工程精度的嚴格限製；但正是這些“約束”，最終賦予瞭結構動態“自由”的可能性，使其能夠實現從“無”到“有”，從“小”到“大”的驚人轉變。書中關於“摺疊幾何”的章節，讓我對簡單的平麵圖形産生瞭全新的認識，那些看似毫不相關的綫條和角度，竟然能夠孕育齣如此復雜而強大的結構體係。我甚至開始嘗試用手邊的紙張，去模仿書中的一些基本摺疊方式，體會那種從二維到三維的奇妙躍升。作者在敘述時，很少使用生硬的術語，即使有，也會用非常形象的比喻來解釋，比如將復雜的受力分析比作“橡皮筋的拉伸與迴彈”，將材料的記憶效應比作“小孩子的遊戲”，這種接地氣的講解方式，讓我在享受知識的同時，也感受到瞭閱讀的樂趣。

評分☆☆☆☆☆

《可展開結構 [Deployable Structures]》這本書，是一次關於空間與變形的深度探索。它不僅僅是羅列技術，更是對人類智慧和創造力的一次緻敬。我被作者的博學和洞察力所摺服，他能夠將如此復雜而前沿的技術，用如此清晰、生動、富有啓發性的方式呈現齣來。書中對“機構學”和“動力學”的闡述，讓我對結構的運動原理有瞭全新的認識。我曾以為結構的展開隻是一個簡單的過程，但這本書讓我瞭解到，其中蘊含著無數精密的計算和巧妙的設計。作者通過對大量案例的分析，展現瞭可展開結構在不同領域的應用，從太空探索到災難救援，從日常用品到大型建築，無不體現瞭其獨特的價值。我尤其對書中關於“自展開”和“遠程部署”的章節印象深刻，這些概念讓我對未來的自動化和智能化有瞭更深的憧憬。我開始想象，在不久的將來，我們或許能夠通過簡單的指令，讓房屋自動展開，讓交通工具瞬間變形，從而極大地提升我們的生活效率和便利性。

評分☆☆☆☆☆

《可展開結構 [Deployable Structures]》這本書，給我帶來瞭一種全新的看待世界的方式。我開始留意身邊那些看似普通，卻蘊含著精巧設計的物品。比如，一張能夠摺疊成小巧體積的桌子，一把可以輕鬆收納的雨傘，甚至是相機鏡頭的光圈葉片，它們都體現瞭可展開結構的基本原理——在不使用時壓縮空間，在使用時快速恢復功能。書中的前半部分，更像是為讀者打下堅實的基礎，從基本概念、曆史演變，到關鍵的技術挑戰，都做瞭清晰的梳理。作者在講解材料特性時，用瞭非常生動形象的類比，例如將形狀記憶閤金比作“聽話的士兵”，能夠按照指令改變形狀。這種生動化的講解，讓我這個非專業人士也能夠輕鬆理解那些復雜的科學原理。我尤其對書中關於“部署機製”的論述印象深刻，不同的展開方式，比如彈簧驅動、氣壓驅動、甚至是人力驅動，各有其優劣勢，需要根據具體應用場景進行精密的計算和選擇。作者通過大量的圖示和模型分析，將這些抽象的機械過程具象化，讓我仿佛置身於一個巨大的設計工作室，親眼見證著一件件巧妙的結構從圖紙走嚮現實。

評分☆☆☆☆☆

《可展開結構 [Deployable Structures]》這本書，如同一場精妙的數學與藝術的交響樂，將嚴謹的工程原理與自由的創新想象完美結閤。作者用一種詩意的語言，描繪瞭人類在有限空間內無限創造力的展現。書中對“動力學分析”和“有限元模擬”的探討，讓我對結構的可靠性和性能有瞭更深入的認識。作者並沒有將這些技術術語堆砌，而是通過對實際案例的分析，將其應用場景和重要性一一呈現。我特彆欣賞書中對“摺疊理論”的深入剖析，作者從幾何學的角度，闡釋瞭不同摺疊方式如何影響結構的強度、穩定性和展開的難易程度。這讓我對日常生活中那些看似簡單的摺疊行為，産生瞭全新的敬意。我甚至開始嘗試著去理解，為何某些物品會以特定的方式摺疊，而另一些則不會。作者在書中還強調瞭“成本效益”和“可持續性”的重要性，他認為，一個成功的可展開結構，不僅要在技術上做到最優，更要在經濟和環境方麵承擔起責任。這種前瞻性的視角，讓我對未來工程的發展有瞭更深刻的思考。

評分☆☆☆☆☆

《可展開結構 [Deployable Structures]》這本書，如同一場穿越時空的思想漫遊，帶我領略瞭人類在空間利用上的智慧結晶。讀完後，我最大的感受是，原來我們司空見慣的許多物品，都蘊含著如此深邃的工程哲學。作者從古老的機械玩具，到現代的航空航天器，再到未來設想的城市形態，都一一囊括其中。他並沒有局限於單一學科的視角，而是將機械工程、材料科學、建築設計、甚至仿生學巧妙地融為一體，展現瞭可展開結構作為一個跨學科領域的魅力。書中對我觸動最深的是對“冗餘度”與“可靠性”的討論。一個成功的可展開結構，不僅要在展開時精準到位，更要在極端環境下保持穩定和安全。作者通過分析各種失效案例，強調瞭細節的重要性，比如連接件的磨損、材料的老化，這些看似微小的因素，都可能導緻整個結構的崩潰。這讓我聯想到生活中許多事物，其實都需要精心設計和持續維護，纔能發揮其長久的功能。我特彆喜歡作者在介紹一些高難度項目時，那種近乎傳記式的敘述方式，他會詳細描述研發團隊所遇到的睏難，以及他們是如何通過一次次的實驗和改進，最終攻剋難關的。這種不畏艱難、勇於創新的精神，極大地激發瞭我學習的動力。