樊健美
材料开发与应用
甲虫鞘翅是微细结构高度优化的自然结构复合材料,具有优良的力学性能.对甲虫鞘翅的微细结构和力学行为进行研究并用于复合材料,将对复合材料的开发提供有益的设计思想.本文综述了关于昆虫鞘翅的微细结构、力学行为和仿生复合材料方面的研究现状.
关键词:
鞘翅
,
微细结构
,
力学行为
,
复合材料
窦君智
,
郭策
,
戴振东
复合材料学报
研究了东方龙虱去除外表皮后的鞘翅内表皮层及其鞘翅断面的力学性能。利用纳米压痕仪测得鞘翅内表皮层硬度和弹性模量分别为（0.065±0.007）GPa和（0.704±0.013）GPa,均远远小于鞘翅外表皮层的硬度和弹性模量。鞘翅断面的力学性能测试结果表明：在鞘翅横断面上,靠近联接部位的硬度和弹性模量略大于鞘翅中部和外侧;而在鞘翅纵向断面上,鞘翅中部的硬度和弹性模量明显大于头部和尾部,其断面力学性能呈现一定的分布规律。
关键词:
鞘翅
,
纳米压痕技术
,
内表皮层
,
断面
,
硬度
,
弹性模量
杨志贤
,
于娜
,
刘泽华
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140916.001
为设计并开发轻量型仿生复合材料,分析了东方龙虱鞘翅断面的微观结构,发现龙虱鞘翅的内部空腔结构为非贯通球形空腔.受龙虱鞘翅独特结构的启发设计了一种轻质仿生结构,球形空腔以正六边形的形式分布于该结构内部.为考察该仿生结构的力学特性,引入了两种常见的中空结构,并借助有限元分析软件ANSYS分别对该仿生结构和其他两种常见的中空结构的压缩、拉伸及弯曲性能进行了有限元分析和对比研究.结果表明:该仿生结构较其他两种常见的中空结构具有更强的抗压能力、抗拉能力及更高的屈服强度,力学性能优异.该仿生结构在材料结构方面为研制新型仿生复合材料提供了仿生学参考.
关键词:
鞘翅
,
仿生结构
,
非贯通空腔
,
力学性能
,
有限元分析
