基于ANSYS的竹象虫头管仿生模型抗扭转分析

发布时间：2017-09-21 19:01

  本文关键词：基于ANSYS的竹象虫头管仿生模型抗扭转分析

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【摘要】：多层复合管在工程领域中应用广泛,但对其抗扭性质研究却较匮乏。为揭示竹象虫头管的抗扭转机理,该文利用电子扫描显微镜、X射线能谱仪和纳米压痕测试仪对竹象虫头管的内部结构、组成成分和纳米力学特性进行了分析。结果得出,竹象虫头管是由组织形貌、成分、力学性质各异的多种结构组成的多层中空复合管,其中外层主要为致密的几丁质,内层根据组织形貌又可分为轴向层和周向层,轴向层由片状脂类或糖类聚合物排列而成,周向层主要由纤维-蛋白基质排列而成,加强筋径向分布在管壁中,贯通多个轴向和周向层。其中,周向层的弹性模量、硬度和刚度最大。在头管结构研究的基础上,建立了仿生管模型,并采用ANSYS有限元软件对仿生管模型进行扭转分析,揭示了竹象虫头管多层排列的合理性。同时优化结果表明,提高内层材料的弹性模量,可以增加多层复合管的抗扭能力。该研究可为多层复合管抗扭转能力的增强设计提供参考。
【作者单位】： 吉林大学生物与农业工程学院/吉林大学工程仿生教育部重点实验室;
【关键词】： 仿生 有限元法 模型 多层复合管 竹象虫 扭矩
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51475204)
【分类号】：TB39;Q811
【正文快照】： 许顺,佟金,马云海,李默.基于ANSYS的竹象虫头管仿生模型抗扭转分析[J].农业工程学报,2016,32(12):11-16.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.12.002 http://www.tcsae.orgXu Shun,Tong Jin,Ma Yunhai,Li Mo.Torque analysis on bionic model of bamboo weevil rostrum based

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本文编号：896311