免费论文：面向板滞构造轻量化的构造仿古安排准则与本领接洽

过程亿万年的进化，天然界底栖生物体兴盛出很多具备崇高力学本能的构造特性，那些构造特性对板滞构造的轻量化安排有着要害的引导意旨。但是，因为构造仿古还不足需要的普通表面和灵验的安排本领，构造仿古安排在板滞构造中的运用还居于低级兴盛阶段，底栖生物构造的力学上风并没有充溢的表现出来。为了激动构造仿古在板滞构造安排傍边的运用，本课题做了以次四个上面的接洽处事：（1）领会和接洽了梯度构造的构造特性及其在薄壁柱状壳构造中的运用。在天然界，因为底栖生物体的符合性成长，引导很多底栖生物体构造表露出梯度的散布情势。竹节横截面上竹纤维的梯度散布是梯度构造的典范代办，其构造是竹子抗失稳本领强的要害。经过创造一个竹截面包车型的士进化模子并举行领会，指出纤维的梯度散布顺序不妨用一个三阶的多项式因变量表白。以简化的竹截面构造模子为接洽东西，经过对构造的参数举行领会，创造，竹截面包车型的士力学上风不妨经过树立简化力学模子的参数来实行，并以此为引导，安排了仿古的薄壁柱状壳构造，使其构造装载本领普及了44.7%。竹节构造对竹子的抗失稳本领也具备确定的效率。经过对竹节与失稳形式间的联系、竹节与竹间段间的彼此效率两者举行领会，找到了竹节的效率体制，并以此动作引导薄壁柱状壳构造的安排准则，对其举行仿古安排，使仿古型的构造比拟于原形构造减重20.5%。（2）领会和接洽了分支构造的构造特性及其在高速床子处事台背部筋板安排中的运用。叶肉是典范的分支构造。采用了胜过100种叶子，对其参数囊括叶片的长度宽度比、主次叶肉夹角等举行统计领会。经过统计领会创造，叶肉按照沟通的散布顺序，尽管是掌状叶肉仍旧羽状叶肉。经过创造力学模子举行领会，创造，主叶肉散布的力学准则是：径直贯穿牵制地区和极其受力地区。运用叶肉的统计顺序和力学顺序，对高速床子处事台举行了仿古安排，使其最大位移减小了30.9%。运用赶快成型本领，加工出了缩比后的仿古型和原形构造，并经过试验考证了仿古安排的灵验性。（3）领会和接洽了拱形构造的构造特性及其在床子横梁里面筋板安排中的运用。天然界中生存较多的拱形，由于拱形构造不妨灵验的分别载荷。对大略的圆弧拱举行表面计划，创造其构造的弯矩因变量与跨度矢高比生存着出色的联系。运用有限元软硬件对相映的力学模子举行领会，获得邻近的截止，即圆弧拱上刚度和强度与拱的跨度矢高比有着出色的联系。归纳表面截止与有限元领会截止，指出圆弧拱最优的跨度矢高比该当为5~7。在此普通上，运用圆弧拱的这一顺序，对某床子横梁里面筋板举行了仿古安排。仿古型与原形构造的比较领会表白仿古安排在不减小构造刚度的情景下，构造分量减小了10.6%。（4）提出了一个体例灵验的对准板滞构造轻量化的构造仿古安排本领。以一致表面、优化表面、统计领会为基础构架，对三者逐一举行深刻领会商量。对一致领会中的三因素——功效、构造和载荷，举行了深刻商量，指出功效上的一致领会是底栖生物选型的重要确定成分，为底栖生物原形的采用供给了引导。比较了运用优化和不运用优化的构造安排，指出了参数优化的需要性。运用统计领会举行了底栖生物体构造如叶肉构造的参数统计，考证了统计领会的灵验性。为考证该本领的灵验性，对某铁鸟巩固框举行了仿古轻量化安排，使得构造在满意同样的强度、刚度诉求的基础下，完全减重6.0%。试验截止也证领会本领的灵验性。

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