自锁式正四棱柱结构单元的构形参数研究

展开后自锁式折叠网架结构具备自动锁定外形的能力,常用于军事、救灾等场景中。为此,对一种常用的网架基本组成单元,即正四棱柱结构单元的构形设计参数进行了系统研究。基于结构单元的构形设计原理,选取了三个构形设计参数作为研究对象。对系列结构单元的折叠过程进行了有限单元建模分析,探讨了参数取值对关键自锁能力以及折叠展开中截面内力的影响。结果表明,自锁能力及内力幅值曲线的变化趋势一致,且二者均随着控制结构单元外形两个参数值的增加而非线性地减小,而在另一个参数(决定内部节点的位置)情况中则呈相反变化,为保证整体网架结构具备合适的自锁能力需要在合理的参数范围内取值。