仿鞘翅轻质曲面夹心板结构的设计及其力学性能研究

摘要

甲虫鞘翅是一种优异的天然复合材料,具有壳薄、质轻、高强韧性、抗断裂、损伤自愈合、疏水等性能.采用三维激光扫描仪对东方龙虱鞘翅进行扫描,获取点云数据,抽取甲虫鞘翅轮廓线进行曲线拟合,运用逆向工程技术进行曲面重建.在对甲虫鞘翅外形曲面重构和断面微观结构特征分析的基础上,设计、制备了一种仿甲虫鞘翅轻质结构曲面夹心板.对仿生结构模型进行有限元分析,并对试样进行实验测试,以验证有限元分析的正确性和可靠性.在此基础上,在相同结构尺寸下将仿生曲面夹心板与平板夹心结构进行力学性能比较,结果表明所设计的仿鞘翅轻质曲面夹心板具有更优越的力学性能.