免费论文摘要：鉴于构造仿古的最大构造功效安排表面、本领接洽及考证

面临搀杂百般、截然不同的工程构造，越来越多的诉求工程师安排出既具备高的强度和刚度，又轻质俭朴的构造。而底栖生物体的构造是亿万年天然采用和人命进化的截止，具备崇高的承力个性。构造仿古表面即是经过接洽底栖生物体的直观、微观个性，创造其崇高构造的学科。正文经过应用构造仿古表面，对少许典范承力构造件举行了高比强度和比刚度的仿古安排，重要囊括以次实质：1. 归纳了底栖生物体构型顺序和典范的底栖生物体构造特性即多孔构造、纤维复合构造、分层构造和功效梯度构造，领会底栖生物体的构型顺序，无助于于对构造仿古中仿古东西举行采用。 2. 归纳结束构仿古的表面普通，即仿古啮合表面、构造优化表面、一致表面和类比推导、进化表面等，很好的运用那些表面不妨为构造仿古的接洽供给了表面扶助。提出结束构仿古的两种本领，即构造仿古优化安排法和一致领会构造仿古法，不妨对准底栖生物体构造典型和板滞构造特性，精巧的运用这两种本领。 3. 经过三点委曲试验创造竹材的弹性模量从缂丝到竹青是表露幂因变量的梯度散布，从弹性力学平面应急题目的基础方程动身，将竹段假如变成一个圆柱壳构造，杨氏模量在圆柱壳径进取呈幂因变量的梯度散布，引入应力因变量，沿用辨别变量的本领求解微分方程，推导出了在风载荷下，竹壳构造应力和变形的数值解。4. 经过领会竹子构造的特性，安排了一个柱壳舱体，而且与保守的舱体构造用有限元东西举行比较，截止表白，仿古舱体的装载本领减少了一倍之上，原形构造的屈曲模态为限制屈曲，仿古构造的屈曲模态为完全屈曲。5. 经过领会王莲叶肉和蜻蜓膜翅与铁鸟机身巩固框的功效一致性，索取确定两种底栖生物构造崇高力学本能的构造特性，将其运用到铁鸟机身巩固框的安排傍边，并用有限元东西考证结束构的优化功效。在同样的装载前提下，仿古型构造的比刚度功效比原形构造普及了18-20%，比强度功效普及了20%安排。同声，仿古型构造的最大应力减小，而最小应力鲜明增大，所以仿古构造的应力散布越发平均，进而展现了仿古构造件资料的优化散布和最大功效。6. 保守构造和底栖生物体构造的弹性模量散布顺序是各别的，按照底栖生物体构造单位的弹性模量跟着外载荷表露功效梯度散布的特性，安排了仿古拓扑优化算法，并对一个短悬臂梁和一个机身巩固框做了以普及构造的比强度功效为目的的安排。领会表白：用构造仿古本领优化的构造比强度比SIMP优化的构造的比强度高。7. 以缩比表面为普通，对两种机身巩固框举行尺寸和载荷的计划，并在数控铣床上对作件举行了加工，而后辨别做了静态和动静试验。一切的相关构造变形试验数据与仿真数据逼近，证领会试验的真实性；一切的相关构造应力的试验数据与仿真数据缺点较大，究其因为，构造的最大应力处未便于贴应急片，丈量的值不是最大应力值，然而试验数据是具备可比拟性的。两种构造的振型拟合截止和有限元领会中的截止简直是一律的，一上面证领会试验的真实性，另一上面证领会仿古的功效。

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