摘要: 随着柔性制造和精密器械的高速发展, 基于三维网格模型的拉胀连杆等可展结构逼近技术已成为研究热点. 可拉伸的负泊松比可展结构, 可通过弯曲拉伸等几何变换改变外形, 实现二维平面结构与三维空间结构之间的转换, . 本文针对目前可展结构设计不适用三维封闭模型、不能实现模型边界形状匹配等不足, 提出基于分割的三维网格模型可展结构设计方法. 首先, 对封闭的三维网格模型做分割预处理; 其次, 以固定边界映射代替重新网格化, 作为构造初始连杆结构的基础, 并基于边界形状匹配约束构造边界; 然后, 构造非线性约束优化问题, 得到可收缩的三维展开连杆结构, 通过投影边长等约束优化二维连杆结构, 得到紧凑的二维收缩连杆结构; 实验结果表明, 本文算法能够有效地实现与盘同胚的、封闭的三维网格模型可展结构设计, 并在边界形状匹配和二维收缩连杆紧凑性等方面具有显著优势.