天然和仿生柔性生物结构的设计

• 作者: 刘鹏 张超慧 朱德举
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 生物材料 仿生柔性结构 元素 功能梯度 设计准则
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 其他
• 页码范围: 1636-1645
• 页数: 10页
• 分类号: Q66
• 字数: 4461字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20170920.001

摘要

自然界中生物材料表现出的力学性能与其结构设计形式紧密相关.柔性生物材料多为多级结构设计,其独特的功能梯度特征使其具备优异的变形能力及良好的断裂韧性.本文借鉴工程结构设计基本单元的思想提出柔性结构仿生元素理念,根据几何形态将结构仿生元素分为:线元素、梁元素、柱元素、板壳元素、薄膜元素及组合元素.根据系统论的观点建立仿生柔性结构设计体系,归纳总结出柔性仿生结构的设计准则,并基于鱼鳞梯度结构设计新型仿生功能梯度板.通过有限元的方法对功能梯度板归一化自然频率进行分析.结果表明,类鱼鳞功能梯度板具有柔韧性及刚度软化特性.阐述了仿生柔性结构的设计方法,包括模仿设计、组合设计及选择匹配设计.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘鹏	湖南大学土木工程学院	11	68	5.0	8.0
2	朱德举	湖南大学土木工程学院	29	128	7.0	10.0
6	张超慧	湖南大学土木工程学院	2	2	1.0	1.0