構造に力をかけて、徐々に大きくしていくと徐々に変形が大きくなります。いくつかの構造では、ある力を超えたところで、「ぺこっ」と反対側までいっぺんに到達することがあります。この現象を「スナップ」と呼びます。
さらに、スナップした後、力を抜いても、変形したままになるものは、双安定(バイステーブル)と呼びます。バイステーブル構造は、マヨネーズのキャップや反射バンドなど身近なものに使われています。近年の研究では、大きな構造物へバイステーブル構造が応用されています。
もののかたさは、力と変位(力をかけた場所がどれだけ移動したか)の関係で表すことができます。スナップする構造では、力と変位のグラフが極大値と極小値を持っていて、力が極大値を上回るとき、極小値を下回るときに瞬時に大きく変形して別の状態にスナップします。スナップは飛び移りともよばれ、座屈現象の一つです。
When a load is applied to a structure and gradually increased, the deformation gradually increases. In some structures, when the force applied exceeds a certain value, the structure suddenly snaps to a different shape. This phenomenon is called a snap-through.
Furthermore, if the structure remains deformed even if the force is removed following a snap-through, it is called bistable. Bistable structures are used in familiar objects such as mayonnaise caps and slap bracelets. Recent studies explore their application in large structures.
The stiffness of an object can be expressed by the relationship between force and displacement (how much the point where the force is applied has moved). In structures that exhibit snap-through, the force-displacement graph has local maxima and local minima. When the force exceeds the local maxima or falls below the local minima, the structure instantaneously deforms greatly and snaps to another state. Snap-through is a type of buckling phenomenon.
まっすぐの状態と巻いた状態で安定するバイステーブル構造です。まっすぐの状態もよく見ると円柱の一部です。
バイステーブル構造です。横から見ると、3点の回転ジョイントと、L字に折れ曲がったバーでできています。
ぺこぽこ双安定モジュール / 田中一成、舘知宏
スナップ曲線折り紙 / Kevin Liu
双安定タイリング / 豊岡龍弥
Active Textile - Cube / 上條陽斗、木島凪沙、舘知宏
曲線折紙の柱 / Munkyun Lee、Mahmoud Abu-Saleem、Tomohiro Tachi、Joe Gattas
Bistable Module / Issei Tanaka, Tomohiro Tachi
Snapping curved origami/ Kevin Liu
bistable tiling / Ryuya Toyooka
Active Textile - Cube / 上條陽斗、木島凪沙、舘知宏
曲線折紙の柱 / Munkyun Lee、Mahmoud Abu-Saleem、Tomohiro Tachi、Joe Gattas