甲虫鞘翅微结构的仿生设计及其力学性能研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-20页 |
| ·仿生学简介 | 第12-15页 |
| ·仿生学概念 | 第12页 |
| ·仿生学的分类及其应用 | 第12-14页 |
| ·仿生学发展方向 | 第14-15页 |
| ·课题的研究背景及意义 | 第15-18页 |
| ·昆虫仿生学的研究情况 | 第15-18页 |
| ·轻质、高强结构和材料在航空航天中的重要性 | 第18页 |
| ·课题来源及主要研究内容 | 第18-20页 |
| ·课题来源 | 第18页 |
| ·主要的研究内容 | 第18-20页 |
| 第二章 研究对象与方法 | 第20-29页 |
| ·研究对象 | 第20-22页 |
| ·东方龙虱介绍 | 第21页 |
| ·鞘翅的力学性能优势 | 第21-22页 |
| ·甲虫材料的处理和组织切片的制作 | 第22-27页 |
| ·甲虫材料的处理 | 第22页 |
| ·鞘翅断面组织切片制作 | 第22-27页 |
| ·扫描电镜实验 | 第27-29页 |
| 第三章 甲虫鞘翅结构研究及其仿生设计 | 第29-40页 |
| ·甲虫鞘翅表面形貌 | 第29-30页 |
| ·鞘翅外表面形貌 | 第29页 |
| ·鞘翅内表面形貌 | 第29-30页 |
| ·甲虫鞘翅断面微结构分析 | 第30-32页 |
| ·横方向断面微结构 | 第30-32页 |
| ·纵向断面微结构 | 第32页 |
| ·讨论 | 第32-35页 |
| ·结构仿生设计方法及其注意的问题 | 第35-37页 |
| ·结构仿生设计方法 | 第35-36页 |
| ·结构仿生要注意的问题 | 第36-37页 |
| ·仿鞘翅轻质结构设计 | 第37-39页 |
| ·仿生轻质结构Ⅰ型 | 第37-38页 |
| ·仿生轻质结构Ⅱ型 | 第38页 |
| ·仿生轻质结构Ⅲ型 | 第38-39页 |
| ·本章 小结 | 第39-40页 |
| 第四章 仿生轻质结构抗压力学性能的研究 | 第40-53页 |
| ·有限元法概述 | 第40-41页 |
| ·非线性有限元分析方法 | 第41-43页 |
| ·非线性问题分类[45] | 第41页 |
| ·有限变形分析理论 | 第41-42页 |
| ·非线性有限元方法 | 第42-43页 |
| ·非线性方程的解法 | 第43页 |
| ·仿鞘翅轻质结构的抗压性能有限元分析 | 第43-47页 |
| ·模型的建立 | 第43-44页 |
| ·定义材料参数和单元类型 | 第44页 |
| ·网格划分 | 第44页 |
| ·施加载荷及约束条件 | 第44页 |
| ·求解设置 | 第44-45页 |
| ·后处理 | 第45页 |
| ·结果分析 | 第45-47页 |
| ·准静态压缩实验 | 第47-52页 |
| ·RP 工艺简介 | 第47-48页 |
| ·模型的制作 | 第48-49页 |
| ·实验设备 | 第49-50页 |
| ·实验步骤 | 第50页 |
| ·实验结果与有限元分析结果对比 | 第50-52页 |
| ·本章 小结 | 第52-53页 |
| 第五章 仿生轻质结构弯曲力学性能研究 | 第53-60页 |
| ·仿生结构抗弯性能的有限元分析 | 第53-55页 |
| ·三点式弯曲有限元模型 | 第53页 |
| ·定义材料参数和单元类型 | 第53-54页 |
| ·约束条件及接触设置 | 第54页 |
| ·计算结果分析 | 第54-55页 |
| ·三点弯曲实验 | 第55-59页 |
| ·实验试件 | 第55-56页 |
| ·实验设备 | 第56页 |
| ·实验原理 | 第56-57页 |
| ·实验步骤 | 第57页 |
| ·实验结果与有限元分析结果对比 | 第57-59页 |
| ·本章 小结 | 第59-60页 |
| 第六章 仿生轻质结构的优化设计 | 第60-69页 |
| ·优化方法与步骤 | 第60-61页 |
| ·基于实验设计(DOE)的优化技术 | 第61-63页 |
| ·仿生结构Ⅱ的优化 | 第63-68页 |
| ·输入参数和设计变量选择 | 第63-64页 |
| ·设计目标的定义 | 第64页 |
| ·优化方法的选择 | 第64页 |
| ·设计参数对仿生结构最大等效应力的影响 | 第64-65页 |
| ·应力强度设计空间 | 第65-67页 |
| ·优化结果及分析 | 第67-68页 |
| ·本章 小结 | 第68-69页 |
| 第七章 总结与展望 | 第69-71页 |
| ·全文总结 | 第69-70页 |
| ·前景与展望 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第75页 |
