В рамках настоящей работы предложено решение по созданию реконфигурируемой упругодеформируемой панели с изменяемой (управляемой) радиусной кривизной. В основе данного решения лежит последовательное объединение антипараллелограммных механизмов (механизмов шарнирного антипараллелограмма [1], четырехзвенных механизмов Беннетта [2]) (рис. 1а). Дополнительным элементом конструкции, который обеспечивает совместную работу двух смежных антипараллелограммных механизмов, выступает рычаг (3) (рис. 1б).
В ходе наших дальнейших рассуждений данная шарнирно-рычажная система будет преобразована в профиль реконфигурируемой панели с изменяемой радиусной кривизной.
Панель может быть использована в той области техники, где необходимо гибкое и плавное соединение элементов конструкции непрерывной поверхностью. Особенно актуально данное изобретение в области авиации [3] при проектировании адаптивных частей несущих поверхностей летательных аппаратов.
Область применения также может быть распространена на машиностроение, робототехнику, архитектуру и строительство (в частности, на создание гибкой радиусной опалубки).
Внешний вид узла подвижного сочленения, в изолированном от реконфигурируемой панели виде, представлен на рис. 3.
Составные элементы сборной конструкции шарнирного узла реконфигурируемой панели с изменяемой радиусной кривизной показаны на рис. 4.
Работа шарнирного узла проиллюстрирована на рис. 5. Данный узел в процессе работы может пребывать в трех отмеченных стадиях — I, II и III, с плавным переходом из одного состояния в другое.
Профиль реконфигурируемой панели с изменяемой радиусной кривизной способен изменять свою пространственную форму в соответствии со схемой шарнирно-рычажной системы, изображенной на рис. 6.
Данная схема графически демонстрирует зависимость радиуса R от угла α.
Внешний вид несущего реконфигурируемого каркаса панели с изменяемой радиусной кривизной в шарнирном исполнении показан на рис. 7.
Панель, снабженная сдвижными пластинчатыми покровными элементами, которые обеспечивают непрерывность ее поверхностей, выступая в качестве обшивки, представлена на рис. 8.