Please wait a minute...
工程设计学报
工程设计学报  2013, Vol. 20 Issue (1): 1-5    
工程设计理论、方法与技术     
自然材料微结构的几种特征
 李慧, 汪久根, 许少锋
浙江大学 机械工程学系，浙江 杭州 310027
Several features of microstructures of natural materials
 LI  Hui, WANG  Jiu-Gen, XU  Shao-Feng
Department of Mechanical Engineering， Zhejiang University， Hangzhou 310027， China
 全文: PDF(766 KB)   HTML
摘要： 自然材料微结构是仿生机械结构设计的灵感来源.利用激光扫描共聚焦显微镜分析了鸭子下层绒毛、水稻叶毛、松针维管束鞘、水稻侧根和松针的微结构；用扫描电镜分析了黄瓜外表皮、仙人掌表皮组织、水稻叶脉、蚊子复眼、仙人掌组织、鹌鹑蛋蛋壳、水稻根和贝壳的微结构．结合前人对其它自然材料微结构的研究，总结了自然材料的结构特征，典型微结构特征有分形结构、分级结构、多尺度结构、多孔结构、梯度结构和整合结构；并且讨论了典型生物微结构原型在仿生结构设计方面的应用．分析了自然材料微结构特征的一般性特征，即对称性和自相似性．
关键词： 自然材料;  微结构;  特征;  对称性;  自相似性    
Abstract: Microstructures of natural materials are the origin to inspire new mechanical structures. The laser scanning confocal microscope （LSCM） was used to examine the microstructures of undercoat villus of duck，tomentum of rice，vascular bundle of pine needle and rices lateral root; and scanning electron microscope （SEM） were used to analyze the microstructures of epidermis cells of cucumber， the cactus skin， the rice vein， cactus tissue， quails eggshell， rices root and shells， and the features of microstructures of natural materials were summarized with consideration of results of former researchers. The typical features of the microstructures are fractal， hierarchical， multiscale， porous， graded and integrated structures. Moreover， application of above features in bionic structure design was discussed. Furthermore，the general characteristics of the microstructures of natural materials were discussed in terms of symmetry and selfsimilarity interconnections．
Key words: natural material    microstructure    feature    symmetry    self similarity
出版日期: 2013-02-28
基金资助:

国家自然科学基金资助项目（50775202）；浙江省自然科学基金重点资助项目（Z1100475）.
服务　　
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章　　
李慧
汪久根
许少锋

引用本文:

李慧, 汪久根, 许少锋. 自然材料微结构的几种特征[J]. 工程设计学报, 2013, 20(1): 1-5.

LI Hui, WANG Jiu-Gen, XU Shao-Feng. Several features of microstructures of natural materials. Chinese Journal of Engineering Design, 2013, 20(1): 1-5.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/    或    https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/Y2013/V20/I1/1

[1] 李梦,尹宗军. 一种零件综合质量评定方法研究[J]. 工程设计学报, 2022, 29(4): 410-418.
[2] 陈一帆,吴倩,蒋凌,华亮. 基于声信号识别的焊后残余应力处理质量检测方法[J]. 工程设计学报, 2022, 29(3): 272-278.
[3] 周皓,刘尚林,杨凯弘,周思阳,张茜. 基于互信息与支持向量回归的盾构掘进载荷预测方法研究[J]. 工程设计学报, 2022, 29(3): 286-292.
[4] 张勇德,王青,杨伟峰. 基于关键测量特征的机翼对接容差分配[J]. 工程设计学报, 2022, 29(3): 300-308.
[5] 卢进南,刘扬,王连捷,杨润坤,丁振志. 基于改进Mask Scoring R-CNN的铲齿磨损检测研究[J]. 工程设计学报, 2022, 29(3): 309-317.
[6] 李宝志, 倪洪启, 林思雨, 孟宪春. 基于图像识别的波纹补偿器轴向尺寸检测方法[J]. 工程设计学报, 2022, 29(1): 10-19.
[7] 马维贞, 胡腾, 郑华林, 李湉. 主轴运行状态下机床刀尖点动力学行为分异特征辨识[J]. 工程设计学报, 2021, 28(6): 694-700.
[8] 卢进南, 单德兴. 基于语义分割的火车车厢位置检测研究[J]. 工程设计学报, 2020, 27(5): 568-576.
[9] 李典伦, 黄华, 邓文强. 数控机床液体静压导轨结构的优化设计[J]. 工程设计学报, 2020, 27(4): 448-455.
[10] 杜义贤, 李荣, 徐明, 田启华, 周祥曼. 负泊松比微结构拓扑优化设计[J]. 工程设计学报, 2018, 25(4): 450-456.
[11] 胡均平, 乔榆凯, 李科军, 胡慧雨. 直接提钻工况下双斜撑长螺旋钻机桅杆稳定性分析[J]. 工程设计学报, 2018, 25(2): 151-158.
[12] 杨绍勇, 雷飞, 陈园. 基于铺层设计特征的碳纤维增强复合材料悬架控制臂结构优化[J]. 工程设计学报, 2016, 23(6): 600-605,619.
[13] 张 惠，郑雄胜，刘娟意，谢应孝. 绿色专利设计知识的获取方法研究[J]. 工程设计学报, 2015, 22(1): 11-17.
[14] 刘玲玲,薛澄岐. 面向多维KE模型构建的产品特征解构方法[J]. 工程设计学报, 2014, 21(4): 323-328.
[15] 郭茜，王增强，蒲云. 技术特征优先度评估的组合赋权法[J]. 工程设计学报, 2014, 21(1): 92-100.