从卷尺上扣手镯-双稳结构

2010年11月21日

成绩单

成分

一个你不再需要的旧卷尺 一些磁带
一些旧剪刀或锡剪

指令

剪一根长度约为15-20厘米的卷尺。

警告-切割的边缘会非常非常锋利

用某种相当硬的胶带覆盖切口边缘,使它们更安全,但仍然要小心。

把胶带绕着一个大约6-10mm的半径弯曲,这样它就开始变形了,你可以把它绕在铅笔上卷起来,或者我发现用手把它弯曲起来更容易,直到你能感觉到它开始变形。

试着用曲线的内部和外部弯曲一些胶带,看看它的表现是否不同。

如果你做得太多,你可能需要把胶带弯曲成原来的曲线一点。

结果

你会发现磁带有两种稳定的状态,卷和直。根据你卷起它的方式,胶带的表现会略有不同。

用卷尺做双稳结构

解释

卷尺开始时在卷尺上画一条曲线,这给了延伸的卷尺一定的深度,使它比其他情况下要硬得多。这是通过在工厂里变形钢带来完成的,这样底部就比顶部稍微长一点,使其弯曲。

磁带 直接带
卷尺有轻微的弯曲,这使得它在展开时更加坚硬。 它是弯曲的,因为它被弯曲了,所以底部比顶部稍微长一些。

当你变形磁带时,你做的事情非常相似,但这次是把它在另一个方向弯曲成一个线圈。

卷胶带
卷材的外侧比内侧稍长。

这提供了两种稳定的状态,但要从一种状态转换到另一种状态而不使磁带进一步扭曲,它必须经过一个平坦的阶段。这个阶段是非常不稳定的,(特别是对于向后弯曲的磁带)给了这个结构两个稳定的状态,所以它被称为双稳态。

如果向内滚动应力 向外滚动时的应力
如果你把胶带向上弯曲,平坦的胶带可以滚动很长一段时间,但保持平坦是非常不稳定的。 同样,如果向下滚动,磁带有两种状态,但它们之间的转换更猛烈,使一个更好的抓拍手镯。

这些特性可以有多种用途,当然可以作为可扣手镯或自行车夹,但也可以用于核电站的远程操作,以及为军队制作安装摄像头的电线杆。要了解更多,请参阅
Keith Seffen在Naked Engineering的采访

评论

是的,它不是一个玩具,可以提取成一把刀,而是一个极限点的科学实验。这是第一个建议包装铅笔的DIY网站。手指褶皱不精确,会产生褶皱。我用的是1/4英寸的杆子,但对手腕来说有点紧,所以我认为1/2英寸的杆子可能更适合手镯。

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