| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第16-34页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-17页 |
| 1.2 研究现状 | 第17-32页 |
| 1.2.1 生物黏附策略 | 第17-18页 |
| 1.2.2 以壁虎为代表的生物及仿生黏附 | 第18-26页 |
| 1. 生物黏附 | 第18-19页 |
| 2. 仿生黏附 | 第19-23页 |
| 3. 存在问题分析 | 第23-26页 |
| 1.2.3 以甲虫为代表的生物及仿生黏附 | 第26-29页 |
| 1. 生物黏附 | 第26-27页 |
| 2. 仿生黏附 | 第27-28页 |
| 3. 存在问题分析 | 第28-29页 |
| 1.2.4 以树蛙为代表的生物及仿生黏附 | 第29-32页 |
| 1. 生物黏附 | 第29-30页 |
| 2. 仿生黏附 | 第30-31页 |
| 3. 存在问题分析 | 第31-32页 |
| 1.3 本论文内容安排一 | 第32-34页 |
| 第2章 研究方法简介 | 第34-44页 |
| 2.1 微结构表征技术 | 第34-37页 |
| 2.1.1 扫描电子显微镜(SEM) | 第34-35页 |
| 2.1.2 透射电子显微镜(TEM) | 第35页 |
| 2.1.3 原子力显微镜(AFM) | 第35-37页 |
| 2.2 光刻-复模技术 | 第37-38页 |
| 2.3 黏附和摩擦测试原理 | 第38-40页 |
| 2.4 Abaqus有限元仿真分析 | 第40-41页 |
| 2.5 分子动力学模拟 | 第41-44页 |
| 第3章 仿蝾螈足垫复合微结构表面的湿黏附 | 第44-72页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 蝾螈实验研究 | 第44-57页 |
| 3.2.1 蝾螈附着和攀爬测试 | 第44-48页 |
| 3.2.2 蝾螈足垫微结构表征 | 第48-55页 |
| 1. 微结构表征方法 | 第48-49页 |
| 2. 表征结果 | 第49-55页 |
| 3.2.3 蝾螈足垫表皮层物理性能 | 第55-56页 |
| 3.2.4 蝾螈足垫黏附机制分析 | 第56-57页 |
| 3.3 仿蝾螈足垫微结构表面实验研究 | 第57-69页 |
| 3.3.1 微结构表面设计和制备 | 第57-58页 |
| 3.3.2 实验设备和测试流程 | 第58-60页 |
| 1. 接触角测试 | 第58-59页 |
| 2. 静摩擦测试 | 第59页 |
| 3. 黏附测试 | 第59-60页 |
| 3.3.3 测试结果与讨论 | 第60-69页 |
| 1. 接触角测试 | 第60-61页 |
| 2. 静摩擦测试 | 第61-64页 |
| 3. 黏附测试 | 第64-69页 |
| 3.4 本章小结 | 第69-72页 |
| 第4章 刚柔复合柱体黏弹性接触的有限元模拟 | 第72-96页 |
| 4.1 引言 | 第72页 |
| 4.2 研究方法 | 第72-78页 |
| 4.2.1 解析法 | 第72-76页 |
| 1. Hertz弹性接触理论 | 第72-73页 |
| 2. 黏弹性接触公式推导 | 第73-76页 |
| 4.2.2 有限元仿真分析 | 第76-78页 |
| 1. 球形微凸体与软聚合物材料接触作用 | 第76-77页 |
| 2. 球形微凸体与复合柱体接触作用 | 第77页 |
| 3. 刚性平基底与复合柱体接触作用 | 第77-78页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第78-94页 |
| 4.3.1 球形微凸体与软聚合物材料接触作用 | 第78-82页 |
| 1. 解析法显示接触应力分布 | 第78-79页 |
| 2. 有限元仿真法与解析法比较 | 第79-82页 |
| 4.3.2 球形微凸体与复合柱体接触作用 | 第82-92页 |
| 1. 顶端柔性层厚度影响 | 第82-89页 |
| 2. 纤维干刚度影响 | 第89-92页 |
| 4.3.3 刚性平基底与复合柱体接触作用 | 第92-93页 |
| 1. 顶端柔性层厚度影响 | 第92-93页 |
| 2. 基底纤维干刚度影响 | 第93页 |
| 4.3.4 消除临界厚度的方法 | 第93-94页 |
| 4.4 本章小结 | 第94-96页 |
| 第5章 壁虎黏附刚毛纳米复合结构的分子动力学模拟 | 第96-122页 |
| 5.1 引言 | 第96页 |
| 5.2 材料和方法 | 第96-98页 |
| 5.2.1 氨基酸序列选取 | 第96-97页 |
| 5.2.2 β角质蛋白静态分子结构模型建立 | 第97页 |
| 5.2.3 β角质蛋白分子动力学行为模拟 | 第97-98页 |
| 5.2.4 β角质蛋白分子结构预测 | 第98页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第98-120页 |
| 5.3.1 β角质蛋白静态分子结构模型建立 | 第98-102页 |
| 5.3.2 β角质蛋白分子动力学行为模拟 | 第102-117页 |
| 1. 计算初始结构 | 第102-103页 |
| 2. 中心β片区的分子动力学行为 | 第103-110页 |
| 3. 完整单体的分子动力学行为 | 第110-117页 |
| 5.3.3 β角质蛋白分子结构预测 | 第117-120页 |
| 1. 中心β片区趋稳时的分子结构 | 第117-118页 |
| 2. 完整单体趋稳时的分子结构 | 第118-120页 |
| 5.4 本章小结 | 第120-122页 |
| 第6章 总结与展望 | 第122-128页 |
| 6.1 主要研究成果 | 第122-125页 |
| 6.1.1 仿蝾螈足垫复合微结构表面的湿黏附 | 第122-123页 |
| 6.1.2 刚柔复合柱体黏弹性接触的有限元模拟 | 第123-124页 |
| 6.1.3 壁虎黏附刚毛纳米复合结构的分子动力学模拟 | 第124-125页 |
| 6.2 主要创新点 | 第125页 |
| 6.3 工作展望 | 第125-128页 |
| 附录 | 第128-130页 |
| 参考文献 | 第130-144页 |
| 致谢 | 第144-146页 |
| 在读期间取得的研究成果与参与的科研项目 | 第146页 |