非贯通球形空腔型轻质仿生结构的设计及其力学性能

来源：复合材料学报杂志2015年第3期北京时间：

作者：杨志贤, 于娜, 刘泽华,

摘要：为设计并开发轻量型仿生复合材料, 分析了东方龙虱鞘翅断面的微观结构, 发现龙虱鞘翅的内部空腔结构为非贯通球形空腔。受龙虱鞘翅独特结构的启发设计了一种轻质仿生结构, 球形空腔以正六边形的形式分布于该结构内部。为考察该仿生结构的力学特性, 引入了两种常见的中空结构, 并借助有限元分析软件ANSYS分别对该仿生结构和其他两种常见的中空结构的压缩、拉伸及弯曲性能进行了有限元分析和对比研究。结果表明:该仿生结构较其他两种常见的中空结构具有更强的抗压能力、抗拉能力及更高的屈服强度, 力学性能优异。该仿生结构在材料结构方面为研制新型仿生复合材料提供了仿生学参考。

关键词：鞘翅, 仿生结构, 非贯通空腔, 力学性能, 有限元分析,