| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 图清单 | 第9-11页 |
| 表清单 | 第11-12页 |
| 注释表 | 第12-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-21页 |
| 1.1 课题背景 | 第13-14页 |
| 1.2 仿生学的概念及研究方向 | 第14页 |
| 1.3 仿生材料的实例 | 第14-17页 |
| 1.4 甲虫鞘翅生物材料的研究现状 | 第17-19页 |
| 1.4.1 国内甲虫鞘翅的研究现状 | 第17页 |
| 1.4.2 国外甲虫鞘翅的研究现状 | 第17-18页 |
| 1.4.3 甲虫鞘翅微观结构的仿生设计 | 第18-19页 |
| 1.5 课题来源 | 第19页 |
| 1.6 主要研究内容 | 第19-21页 |
| 第二章 甲虫鞘翅微结构特点及其仿生设计 | 第21-27页 |
| 2.1 研究对象的确定 | 第21-22页 |
| 2.1.1 甲虫鞘翅的微结构 | 第22页 |
| 2.1.2 甲虫鞘翅的力学性能 | 第22页 |
| 2.2 仿甲虫鞘翅轻质结构的设计 | 第22-25页 |
| 2.2.1 双层金属仿鞘翅结构的设计 | 第22-24页 |
| 2.2.2 金属/复合材料结构的设计 | 第24-25页 |
| 2.3 本章总结 | 第25-27页 |
| 第三章 仿甲虫鞘翅轻质结构的制备 | 第27-38页 |
| 3.1 金属仿鞘翅结构的制备 | 第27-31页 |
| 3.1.1 实验材料 | 第27页 |
| 3.1.2 实验装置与工具 | 第27-28页 |
| 3.1.3 金属板成形工艺方法 | 第28页 |
| 3.1.4 成形模具的设计 | 第28-30页 |
| 3.1.5 金属仿鞘翅结构的制备工艺 | 第30-31页 |
| 3.1.6 制备过程中的注意事项 | 第31页 |
| 3.2 碳纤维仿鞘翅结构的制备 | 第31-34页 |
| 3.2.1 实验材料和实验装置 | 第31页 |
| 3.2.2 环氧树脂基碳纤维的成形工艺 | 第31-32页 |
| 3.2.3 成形模具的设计 | 第32-33页 |
| 3.2.4 碳纤维仿鞘翅结构的制备工艺 | 第33页 |
| 3.2.5 制备过程中的注意事项 | 第33-34页 |
| 3.3 芳纶纸仿鞘翅结构的制备 | 第34-36页 |
| 3.3.1 实验材料和装置 | 第34页 |
| 3.3.2 芳纶纸的成形方法 | 第34-35页 |
| 3.3.3 芳纶纸仿鞘翅结构的制备工艺 | 第35-36页 |
| 3.3.4 制备过程中的注意事项 | 第36页 |
| 3.4 三种双层仿鞘翅轻质结构的制备 | 第36-37页 |
| 3.5 本章总结 | 第37-38页 |
| 第四章 仿鞘翅轻质结构的热学性能研究 | 第38-59页 |
| 4.1 热学特性的实验测试 | 第38-40页 |
| 4.1.1 实验设备 | 第38页 |
| 4.1.2 实验步骤 | 第38-39页 |
| 4.1.3 三种结构热学测试结果的比较与分析 | 第39-40页 |
| 4.2 有限元热分析及传热学的简介 | 第40页 |
| 4.3 仿鞘翅轻质结构的有限元热分析 | 第40-51页 |
| 4.3.1 三种结构的 3D 模型 | 第40-41页 |
| 4.3.2 材料属性 | 第41页 |
| 4.3.3 网格划分 | 第41-42页 |
| 4.3.4 初始条件和边界条件 | 第42-45页 |
| 4.3.5 三种结构热学性能的有限元分析结果 | 第45-51页 |
| 4.4 仿生结构在高温条件下的热学性能分析 | 第51-55页 |
| 4.5 仿生结构的改进设计及其热特性分析 | 第55-58页 |
| 4.5.1 仿生轻质结构的改进设计 | 第55页 |
| 4.5.2 改进后的结构在高温条件下的热学性能分析 | 第55-58页 |
| 4.6 本章总结 | 第58-59页 |
| 第五章 仿鞘翅轻质结构的力学性能研究 | 第59-67页 |
| 5.1 静态压缩力学性能的测试 | 第59-62页 |
| 5.1.1 实验设备 | 第59-60页 |
| 5.1.2 实验步骤 | 第60页 |
| 5.1.3 测试结果的比较与分析 | 第60-62页 |
| 5.2 仿生结构力学性能的有限元分析与验证 | 第62-64页 |
| 5.2.1 3D 模型的建立 | 第62页 |
| 5.2.2 材料属性 | 第62-63页 |
| 5.2.3 网格划分 | 第63页 |
| 5.2.4 加载及约束条件 | 第63页 |
| 5.2.5 有限元数值的提取与实验结果比较 | 第63-64页 |
| 5.3 仿生结构在常温与高温条件下的力学性能分析 | 第64-66页 |
| 5.3.1 模型建立与网格划分 | 第64页 |
| 5.3.2 材料属性 | 第64页 |
| 5.3.3 边界条件与载荷 | 第64-65页 |
| 5.3.4 有限元计算结果 | 第65-66页 |
| 5.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 第六章 总结与展望 | 第67-69页 |
| 6.1 全文总结 | 第67-68页 |
| 6.2 前景与展望 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第74页 |