| 中文摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| NOTATION | 第14-17页 |
| CHAPTER 1 INTRODUCTION | 第17-20页 |
| 1.1 Thin-walled Structures | 第17页 |
| 1.2 Origami Patterns | 第17-18页 |
| 1.3 Scope and Layout of Dissertation | 第18-20页 |
| CHAPTER 2 LITERATURE REVIEW | 第20-31页 |
| 2.1 Current Research on Origami Techniques | 第20-22页 |
| 2.1.1 Origami Mathematics | 第20-21页 |
| 2.1.2 Rigid Origami Patterns | 第21-22页 |
| 2.2 Thin-walled Tubes as Energy Absorbing Devices | 第22-27页 |
| 2.2.1 Background | 第22-23页 |
| 2.2.2 General Axial Crushing Stages and Performance Criteria | 第23-24页 |
| 2.2.3 Axial Crushing of Square and Polygonal Tubes | 第24-27页 |
| 2.2.4 Thin-walled Tubes with Origami Patterns | 第27页 |
| 2.3 Thin-walled Structures as Deployable Devices | 第27-31页 |
| 2.3.1 The Waterbomb Origami Tube | 第28-29页 |
| 2.3.2 The Deployable Antenna Reflectors | 第29-31页 |
| CHAPTER 3 THE ORIGAMI TUBE DESIGN: GEOMETRY ANDNUMERICAL ANALYSIS | 第31-48页 |
| 3.1 Origami Geometry | 第31-36页 |
| 3.1.1 Geometry of the Tachi Pattern | 第31-32页 |
| 3.1.2 Geometry of the Crash Box Pattern | 第32-33页 |
| 3.1.3 Geometry of the Derivative Origami Patterns | 第33-36页 |
| 3.2 Quasi-static Axial Crushing Modelling | 第36-39页 |
| 3.2.1 Finite Element Analysis | 第36-37页 |
| 3.2.2 Convergence Tests | 第37-39页 |
| 3.3 Numerical Simulation Results | 第39-46页 |
| 3.3.1 Origami Tubes with Tachi Pattern | 第39-42页 |
| 3.3.2 Origami Tubes with Crash Box Pattern | 第42-43页 |
| 3.3.3 Origami Tubes with Derivative Origami Patterns | 第43-46页 |
| 3.4 Summary | 第46-48页 |
| CHAPTER 4 THIN-WALLED TUBES WITH A KITE-SHAPE RIGIDORIGAMI PATTERNS | 第48-68页 |
| 4.1 Tube Geometry | 第48-50页 |
| 4.2 Numerical Simulation | 第50-58页 |
| 4.2.1 Finite Element Modeling | 第50-53页 |
| 4.2.2 Conventional Square Tube | 第53页 |
| 4.2.3 Origami tubes with the kite-shape pattern | 第53-55页 |
| 4.2.4 Geometry Optimization | 第55-58页 |
| 4.3 Theoretical Analysis | 第58-66页 |
| 4.3.1 Rigid Complying Mode | 第59-61页 |
| 4.3.2 Non-rigid Complying Mode | 第61页 |
| 4.3.3 Basic Folding Element I and II | 第61-63页 |
| 4.3.4 Basic Folding Element III and IV | 第63-64页 |
| 4.3.5 Theoretical Mean Crushing Force | 第64-66页 |
| 4.4 Summary | 第66-68页 |
| CHAPTER 5 THE WATERBOMB ORIGAMI TUBE | 第68-86页 |
| 5.1 Introduction of the Waterbomb Pattern | 第68-69页 |
| 5.2 Geometrical Analysis of the Waterbomb Origami Tube | 第69-74页 |
| 5.2.1 Pattern Geometry and Assumptions | 第69-71页 |
| 5.2.2 Conditions for a Rigidly Foldable Tube of a Uniform Radius | 第71-73页 |
| 5.2.3 Creation of a Tube by Rigid Folding from a Flat Sheet | 第73-74页 |
| 5.3 Kinematic Analysis Review of the Waterbomb Origami Tube | 第74-79页 |
| 5.3.1 The Waterbomb Origami Tube When m is Odd | 第74-77页 |
| 5.3.2 The Waterbomb Origami Tube When m is Even | 第77-79页 |
| 5.4 Numerical Analysis of the Waterbomb Origami Tube | 第79-85页 |
| 5.4.1 The Mechanism Mode | 第79-81页 |
| 5.4.2 The Mechanism-Structure-Mechanism Transition | 第81-85页 |
| 5.5 Summary | 第85-86页 |
| CHAPTER 6 ANALYSIS OF CROSS FOLDING A SURFACE | 第86-103页 |
| 61 Modelling in ABAQUS | 第86-89页 |
| 6.1.1 Folding Scheme | 第86-87页 |
| 6.1.2 Loading methods and Boundary Conditions | 第87-88页 |
| 6.1.3 Material Properties and ABAQUS Setting | 第88-89页 |
| 6.2 Positions of Controlling Rigid Bodies and Curvature | 第89-91页 |
| 6.2.1 Deformed Shape after Step 1 | 第89-90页 |
| 6.2.2 Deformed Shape after Step 2 Folding | 第90-91页 |
| 6.3 Mechanical Analysis | 第91-96页 |
| 6.3.1 Study of the Thin Surface after the First Folding (Step 1) | 第94-95页 |
| 6.3.2 Study of the Thin Sheet after the Second Folding (Step 2) | 第95-96页 |
| 6.4 The Effects of Shell Thickness | 第96-100页 |
| 6.4.1 Deformed Shapes and Shell Thickness | 第97-99页 |
| 6.4.2 Elastic strain energy along the defined path and shell thickness | 第99-100页 |
| 6.5 Peak Stress Relieve Methods | 第100-103页 |
| 6.5.1 Central Hole Method | 第100-101页 |
| 6.5.2 Slit Method | 第101-103页 |
| CHAPTER 7 FINAL REMARKS | 第103-105页 |
| 7.1 Main Achievements | 第103页 |
| 7.2 Future Works | 第103-105页 |
| REFERENCES | 第105-109页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第109-110页 |
| ACKNOWLEDGEMENTS | 第110-111页 |
