雀尾螳螂蝦在捕獵時(shí),運(yùn)用其附足向獵物發(fā)動(dòng)錘擊來(lái)攻擊獵物,其附足本身也具備十分優(yōu)良的抗沖擊性能,才能經(jīng)受如此強(qiáng)大的沖擊動(dòng)作。本文以雀尾螳螂蝦附足抗沖擊結(jié)構(gòu)為主要研究對(duì)象,基于其抗沖擊幾何形態(tài)和幾丁質(zhì)纖維螺旋排列結(jié)構(gòu),同時(shí)引入剪切增稠體系,設(shè)計(jì)并制備出一種新型仿生抗沖擊復(fù)合結(jié)構(gòu)材料�；谟�(jì)算機(jī)圖像輪廓處理技術(shù),對(duì)螳螂蝦附足幾何形態(tài)進(jìn)行提取,并將結(jié)果轉(zhuǎn)化為矢量圖,將矢量圖離散化為上千條微小的直線,通過(guò)對(duì)端點(diǎn)坐標(biāo)反復(fù)提取取平均值,濾除干擾點(diǎn)以減小誤差,獲得螳螂蝦附足輪廓曲線點(diǎn)坐標(biāo)組。借助UG NX 10.0三維作圖軟件,構(gòu)建出螳螂蝦附足仿生曲面體。設(shè)計(jì)出三種抗沖擊薄殼構(gòu)型,分別為半球型構(gòu)型、仿安全帽防護(hù)頭盔構(gòu)型以及螳螂蝦附足形態(tài)仿生構(gòu)型,將三種構(gòu)型模型導(dǎo)入到ANSYS有限元分析軟件,分別對(duì)其進(jìn)行力學(xué)性能分析,結(jié)果表明螳螂蝦附足仿生構(gòu)型的力學(xué)性能最優(yōu),同時(shí)具有最好的抗沖擊性。采用3D打印技術(shù)制備出三類(lèi)抗沖擊薄殼構(gòu)型,對(duì)抗沖擊試件進(jìn)行落錘沖擊測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,仿安全帽防護(hù)頭盔結(jié)構(gòu)試件能承受的抗沖擊比沖擊能量最小,抗沖擊性能最弱,半球型試件能承受的臨界沖擊能量最小,但比沖擊能量居中,螳螂蝦附足仿生...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1貝殼珍珠層文石板片微觀結(jié)構(gòu)

圖1.1貝殼珍珠層文石板片微觀結(jié)構(gòu)[33]（(a)珍珠層SEM照片(b)珍珠層TEM照片(c)結(jié)構(gòu)示意圖）貝殼珍珠層文石板片微觀堆積結(jié)構(gòu)為仿生對(duì)象，制備具有類(lèi)似半片堆積結(jié)構(gòu)的新型，目前主要有兩種制作途徑：1）將軟相硬相材料交替堆疊鋪設(shè)，在高溫環(huán)境下共熱固化成型；....

圖1.2螃蟹螯足表皮結(jié)構(gòu)圖

圖1.2螃蟹螯足表皮結(jié)構(gòu)圖（(a)螃蟹螯足表皮微觀結(jié)構(gòu)(b)螃蟹螯足表皮幾丁質(zhì)纖維）所示，螃蟹螯足中含有大量幾丁質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)，幾丁質(zhì)纖維束相互纏繞，層質(zhì)纖維層，堆疊過(guò)程中又按照一定的角度變化規(guī)律螺旋排列，且由內(nèi)而外，越來(lái)越高，能譜分析儀測(cè)試發(fā)現(xiàn)，隨著幾丁質(zhì)纖維束堆疊密度增....

圖1.3羊角仿生吸能結(jié)構(gòu)

仿生輕質(zhì)抗沖擊結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計(jì)、制備與性能研究浙江大學(xué)的胡巧玲等以人工骨折內(nèi)固定材料為研究課題，通過(guò)對(duì)生物骨骼結(jié)果歐的研究，制備出一種性能優(yōu)異的新型人工骨材料，該材料不僅具有與天然骨骼材料相似的形態(tài)，還具有較高的機(jī)械性能，甚至優(yōu)于生物骨骼。同時(shí)，新型骨骼材料在人體骨組織中的環(huán)境適應(yīng)....

圖2.1雀尾螳螂蝦附足結(jié)構(gòu)形態(tài)

基于計(jì)算機(jī)圖像提取輪廓技術(shù)，提取出螳螂蝦附足形態(tài)，逆向成形，為設(shè)計(jì)出一種高抗沖擊性的輕質(zhì)仿生復(fù)合材料奠定基礎(chǔ)。2.1雀尾螳螂蝦錘狀指附足結(jié)構(gòu)介紹雀尾螳螂蝦，學(xué)名：Odontodactylusscyllarus（蟬形齒指蝦蛄）。雀尾螳螂蝦屬于口足類(lèi)動(dòng)物，是一種古老的海洋熱帶亞熱....

本文編號(hào)：3903838