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有读书笔记A solution for folding rigid tall shopping bags

唐唐 添加于 2011-4-3 04:47 | 2088 次阅读 | 0 个评论

  •  作 者

    Wu W, You Z

  •  摘 要

    Rigid origami is concerned with the folding of rigid thin-walled structures. The materials from which the structures are made are not allowed to deform or bend, but can rotate freely about pre-arranged creases. One of the challenges in rigid origami is the flat folding of a shopping bag with a rectangular base if the bag is made of rigid materials. The problem is not only mathematically interesting but also has practical implications as many consumer goods are packaged in box-shaped cartons or cardboard boxes. In this paper, a new crease pattern has been proposed that allows a tall box-shaped bag with a rectangular base to be rigidly folded flat. Rigid folding conditions are established, and solutions that meet these conditions are found numerically. Simulations and experiments carried out demonstrate that the solution works. The new pattern represents the first practical solution for tall bags and can lead to direct applications in the packaging industry. Moreover, the folding analysis can be used to design an automated packaging process for folding box-shaped stiff cartons.

  •  详细资料

    • 文献种类: Journal Article
    • 期刊名称: Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences
    • 期刊缩写: Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences
    • ISBN: 1364-5021

  • 学科领域 工程技术 » 工程技术基础

  • 相关链接 DOI URL 

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    古老折纸术可解决现代工程难题
    折纸术是一门古老的手工艺，材料简单却形式复杂。这种儿童手工式的技术，如今被科学家详细 研究，用以解决多种工程难题。如怎样折叠一组太阳能电池，使它们到太空后能干脆利落地打开。据美国物理学家组织网3月31日（北京时间）报道，最近英国科 学家成功按照折纸规则，将薄钢板折成了购物袋，并在研究如何用各种硬质材料来设计制作包装箱。
     
    按照折纸术规则，纸面不能弯曲，但能按照平面之间的折痕折叠。剑桥麻省理工学院数学家埃瑞克·德曼曾在2004年提出一个理论模型，按照这一模型，可以将一个由多个无限薄且不可弯曲侧面组成的纸袋叠成一个平面。
     
    英国牛津大学的折叠技术工程师尤忠（音译）和吴伟娜（音译）最近按照自己设计的折叠方法， 演示了如何将薄钢板折成一个灵活轻薄的购物袋，且钢板购物袋能按照折痕折叠成一个平面。他们也在依据德曼的理论模型设计硬板包装箱，这些设计和钢质折叠 “购物袋”的照片发表在英国《皇家学会会刊A：数学、物理与工程科学》（Proceedings of The Royal Society A）上。
     
    尤忠指出，用钢材展示折纸术只是为了说明一点，其他硬质材料也能这么用。如果纸板箱能以购物袋的方式制造，在压平的时候，就会免去除掉底面（或顶面）材料的烦恼，可以为承运商或其他包装箱相关行业省下大量的空间、时间和金钱。
     
    而德曼表示，折纸工程的真正目的在于研究出一种方式，将硬材折叠技术应用到宏观真实世界的各种构造中，比如建筑或电气用具，通过各种折叠技术让它们能在使用时打开，不用时叠好收起来。（来源：科技日报 常丽君）
     
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