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吉村パターン 展開図

吉村パターンの展開図を、円周を 12 に分けて 7 段重ねて描いた。線のとおりに折って丸め、左右の端を貼り合わせると、角ばった円筒ができる。

吉村パターンの展開図。横一直線の折り線とジグザグの斜め折り線が三角形のダイヤモンド模様を作る
実線=山折り、破線=谷折り(円筒の外側から見た場合。内側から見ると反転する)

なにか

吉村パターンは、三角形だけを敷き詰めたダイヤモンド模様である。紙で折って丸めると多面体の円筒になる。もともとは折り紙ではなく、薄肉円筒を軸の向きに押し潰すと自然に現れる座屈模様で、吉村慶丸が1951年に理論化した。潰れたアルミ缶の側面に、この展開図と同じ模様を見つけられる。

どう作ったか

折り線は2種類で描いた。1つは横一直線の線で、円筒にすると周をひと回りする輪になる。もう1つは、各頂点から次の段へ降りる斜めの線である。円筒の立体模型では、斜めの辺は潰していっても長さが変わらない。展開図の斜めの線は、どれもその長さにそろえてある。

→ この展開図の円筒を立体で潰してみる

出典

数理
吉村慶丸, "On the Mechanism of Buckling of a Circular Cylindrical Shell under Axial Compression" (1951/1955, NACA TM 1390)
生成
generators/yoshimura.js(周12分割×7段)