本文選題：仿生摩擦學(xué) + 動(dòng)物粘著摩擦　； 參考：《山東科技大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：摩擦在我們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著重要的作用。自然界的許多動(dòng)物都有著天然的摩擦學(xué)生存適應(yīng)性,仿生摩擦學(xué)在現(xiàn)代社會(huì)展現(xiàn)出良好的發(fā)展和應(yīng)用前景。本課題主要對(duì)生物界具有良好攀爬附著性能的動(dòng)物進(jìn)行研究,提出具有優(yōu)良摩擦附著性能的最佳表面結(jié)構(gòu),為下一步利用仿生技術(shù)制造具有增摩功能的表面結(jié)構(gòu)和裝置以提高設(shè)備傳遞動(dòng)力和防止滑動(dòng)的能力做前期的理論探索工作,具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 本文在學(xué)習(xí)仿生摩擦學(xué)理論的過程中,得出生物表面知識(shí)是是摩擦學(xué)仿生的基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)決定功能,表面結(jié)構(gòu)形態(tài)、動(dòng)態(tài)變化及其與環(huán)境介質(zhì)的作用方式?jīng)Q定著生物表面的摩擦學(xué)行為,只有探索掌握生物表面的摩擦學(xué)特性才能實(shí)現(xiàn)仿生摩擦學(xué)技術(shù)的開發(fā)。我們利用掃描電子顯微鏡和超景深三維數(shù)碼顯微鏡對(duì)幾種不同生物的足墊表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察；從不同角度對(duì)動(dòng)物足墊表面的非光滑形態(tài)進(jìn)行了分類；建立了凸包形、凹坑形、波紋形和剛毛形非光滑的評(píng)價(jià)指標(biāo)集。 基于動(dòng)物足墊形貌的觀察分類,從力學(xué)與表面形貌結(jié)構(gòu)的角度對(duì)其粘著摩擦機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)的分析,分別從微觀接觸力學(xué)、毛細(xì)作用、摩擦以及表面粗糙度等方面著手,發(fā)現(xiàn)了足墊的粘著摩擦是它們共同作用的結(jié)果,闡述了不同形狀結(jié)構(gòu)對(duì)足墊粘著摩擦作用的影響,揭示出表面形貌結(jié)構(gòu)在粘著摩擦起主要作用。利用仿生學(xué)理論對(duì)足墊表面形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡化修改,建立了球狀凸包、平頭柱狀凸包和倒圓臺(tái)狀凹坑這三種不同形態(tài)的單元體,確定了其數(shù)學(xué)模型。
[Abstract]:Friction plays an important role in our production and life. Many animals in nature have natural tribology adaptability, and bionic tribology has a good prospect of development and application in modern society. In this paper, the best surface structure with excellent friction adhesion is proposed for animals with good climbability in biological world. It is of great theoretical significance and practical value to make the surface structure and device with the function of increasing friction by using bionic technology in order to improve the ability of transmitting power and preventing slippage. In the course of studying bionic tribology theory, this paper concludes that biological surface knowledge is the basis of tribology bionics, structure determines function, surface structure forms. Dynamic changes and their interaction with environmental media determine the tribological behavior of biological surfaces. Only by exploring and mastering the tribological characteristics of biological surfaces can the development of bionic tribology technology be realized. We use scanning electron microscope and 3D digital microscope to observe the surface structure of foot pad of several different organisms; classify the non-smooth shape of animal foot pad from different angles; establish convex shape, concave shape, Corrugated and bristle-shaped non-smooth evaluation index sets. Based on the observation and classification of animal foot pad morphology, the adhesion friction mechanism was analyzed in detail from the point of view of mechanics and surface morphology, respectively, from the micro contact mechanics, capillary action, friction and surface roughness, etc. It is found that the adhesion friction of foot pad is the result of their joint action. The effects of different shapes and structures on the adhesion friction of foot pad are discussed. It is revealed that the surface morphology plays an important role in the adhesion friction. In this paper, the surface morphology of foot pad is simplified and modified by bionic theory. Three kinds of unit bodies, spherical convex hull, flat head cylindrical convex hull and inverted platform pit, are established and their mathematical models are determined.
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH117.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1942624