【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及折纸结构领域，尤其涉及一种单向可变梯度折纸结构及其折叠方法。
技术介绍
1、近年来，随着社会的不断进步，折纸折痕分析及其数字化设计建模技术快速发展。折纸结构是近几十年取得快速发展的新型空间结构，以轻量化、高强度、高刚度的特点而被广泛应用于航空航天、机器人工程、超材料、生物医学工程、建筑施工，甚至是服装设计等领域。折纸结构具有极大的发展潜力，以传统折纸工艺为基础，设置不同的折痕形式以改变折纸结构的空间拓扑。在整个折叠过程中，仅有谷折和山折，所以折痕之间的刚性面不受到影响。现代折纸结构研究相较于现存的传统结构具有更多可调控参数，也发掘了其更多的工程潜力。
2、目前比较常见的折纸结构有平面折展、负泊松比等特性，如koryomiura于1972年提出的miura-ori折纸结构，在三浦折纸平稳展开的过程中，胞元中的每个平行四边形始终保持平坦、不弯折，该属性使折叠式表面能够用刚性材料来制造，由于三浦折纸具有优异的延展性、平面折展等结构特性，因此可以应用至可折展的太阳能帆板，然而，三浦折纸结构在具有延展性的同时也存在承压性能差等问题，有必要进行改进。
技术实现思路
1、本专利技术目的是针对上述问题，提供一种结构简单、提高承载性能的单向可变梯度折纸结构及其折叠方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种单向可变梯度折纸结构，所述单向可变梯度折纸结构由若干个个体胞元排列组合构成；所述个体胞元包括凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元，凸
4、进一步的，所述凸箭羽结构单元包括凸箭羽单面结构、凸箭羽反面结构，凸箭羽单面结构与凸箭羽反面结构共用一条边长进行连接。
5、进一步的，所述凸箭羽反面结构为凸箭羽单面结构的镜像结构。
6、进一步的，所述凹箭羽结构单元包括凹箭羽单面结构、凹箭羽反面结构，凹箭羽单面结构与凹箭羽反面结构共用一条边长进行连接。
7、进一步的，所述凹箭羽反面结构为凹箭羽单面结构的镜像结构。
8、进一步的，所述凸箭羽结构单元与凹箭羽结构单元进行连接组合时，凹箭羽单面结构与凸箭羽单面结构共用一条边长进行连接，凹箭羽反面结构与凸箭羽反面结构共用一条边长进行连接。
9、进一步的，所述凸箭羽单面结构、凸箭羽反面结构、凹箭羽单面结构、凹箭羽反面结构均为平行四边形结构。
10、进一步的，所述若干个个体胞元沿x轴方向和/或y轴方向依次排列组合。
11、进一步的，所述若干个个体胞元沿x轴方向进行排列组合时，个体胞元中的凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元与相邻个体胞元中的凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元共用凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元位于x轴方向两端的一条边长；若干个个体胞元沿y轴方向进行排列组合时，个体胞元中的凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元与相邻个体胞元中的凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元共用凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元位于y轴方向两端的一条边长；所述单向可变梯度折纸结构在空间内展开时，其在同一平面内的横向展开程度大于该同一平面内的纵向展开程度。
12、进一步的，所述个体胞元可实现其尺寸大小的改变而形成个体梯度胞元结构，所述可变梯度折纸结构由若干梯度个体梯度胞元结构经过x轴进行多次选择复制移动规则排列而成。
13、本专利技术的单向可变梯度折纸结构可由各种金属材料、硅、化合物半导体材料、有机材料等进行制造，便于获取，减小获取难度。
14、一种单向可变梯度折纸结构的折叠方法，包括以下步骤：
15、s1、将矩形状的原纸片沿宽度方向均匀划分为若干份并根据划分线进行正反折叠操作，得到折叠纸片一；
16、s2、将折叠纸片一沿原纸片的长度方向均匀划分为若干份并根据划分线进行正反折叠操作，得到折叠纸片二；
17、s3、将折叠纸片二纵向放置，依次对折叠纸片二的顶端、底端沿折叠纸片二的宽度方向进行拉伸操作，得到折叠纸片三；
18、s4、对折叠纸片三的顶端、底端沿折叠纸片三的宽度方向进行拉伸操作，得到折叠纸片四；
19、s5、沿折叠纸片四的宽度方向对折叠纸片四进行拉伸操作，即得到所述单向可变梯度折纸结构。
20、与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果是：
21、本专利技术提出的单向可变梯度折纸结构是由个体胞元在x、y方向进行多次复制组合获得，该折纸结构进行平稳展开时，同一平面内的横向展开程度远大于纵向展开程度，同时，该折纸结构相较于现存的大部分折纸结构具有更好的承载性能，受压不易变形，良好地解决了现有折纸结构所存在的承载力差等问题；该折纸结构具备更优异的轻量化、高刚度等特性，给折纸结构领域的发展作出了一定的贡献。
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1.一种单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述单向可变梯度折纸结构由若干个个体胞元排列组合构成；所述个体胞元包括凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元，凸箭羽结构单元与凹箭羽结构单元至少共用一条边长进行连接组合。
2.如权利要求1所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述凸箭羽结构单元包括凸箭羽单面结构、凸箭羽反面结构，凸箭羽单面结构与凸箭羽反面结构共用一条边长进行连接。
3.如权利要求2所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述凸箭羽反面结构为凸箭羽单面结构的镜像结构。
4.如权利要求3所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述凹箭羽结构单元包括凹箭羽单面结构、凹箭羽反面结构，凹箭羽单面结构与凹箭羽反面结构共用一条边长进行连接。
5.如权利要求4所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述凹箭羽反面结构为凹箭羽单面结构的镜像结构。
6.如权利要求5所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述凸箭羽结构单元与凹箭羽结构单元进行连接组合时，凹箭羽单面结构与凸箭羽单面结构共用一条边长进行连接，凹箭羽反面结构与凸箭羽反面结构共用
7.如权利要求6所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述凸箭羽单面结构、凸箭羽反面结构、凹箭羽单面结构、凹箭羽反面结构均为平行四边形结构。
8.如权利要求7所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述若干个个体胞元沿X轴方向和/或Y轴方向依次排列组合。
9.如权利要求8所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述若干个个体胞元沿X轴方向进行排列组合时，个体胞元中的凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元与相邻个体胞元中的凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元共用凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元位于X轴方向两端的一条边长；若干个个体胞元沿Y轴方向进行排列组合时，个体胞元中的凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元与相邻个体胞元中的凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元共用凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元位于Y轴方向两端的一条边长；所述单向可变梯度折纸结构在空间内展开时，其在同一平面内的横向展开程度大于该同一平面内的纵向展开程度。
10.一种如权利要求9所述的单向可变梯度折纸结构的折叠方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述单向可变梯度折纸结构由若干个个体胞元排列组合构成；所述个体胞元包括凸箭羽结构单元、凹箭羽结构单元，凸箭羽结构单元与凹箭羽结构单元至少共用一条边长进行连接组合。
2.如权利要求1所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述凸箭羽结构单元包括凸箭羽单面结构、凸箭羽反面结构，凸箭羽单面结构与凸箭羽反面结构共用一条边长进行连接。
3.如权利要求2所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述凸箭羽反面结构为凸箭羽单面结构的镜像结构。
4.如权利要求3所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述凹箭羽结构单元包括凹箭羽单面结构、凹箭羽反面结构，凹箭羽单面结构与凹箭羽反面结构共用一条边长进行连接。
5.如权利要求4所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述凹箭羽反面结构为凹箭羽单面结构的镜像结构。
6.如权利要求5所述的单向可变梯度折纸结构，其特征在于：所述凸箭羽结构单元与凹箭羽结构单元进行连接组合时，凹箭羽单面结构与凸箭羽单面结构共用一条边长进行连接，凹箭羽反面结构与凸...
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