轻质多功能仿生结构的机理与制备研究

项目名称： 轻质多功能仿生结构的机理与制备研究

项目编号： No.51175249

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 郭策

作者单位： 南京航空航天大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 轻质多功能仿生结构是仿甲虫鞘翅和其它生物结构的一种构形仿生结构，具有轻质、高强/刚重比，兼具热防护等优良性能，是航空航天飞行器、轨道交通、汽车船舶等高新技术产业领域发展最具美好前景的材质结构。 申请人及其课题组在前期研究甲虫鞘翅微结构和材料拓扑分布规律时，发现甲虫鞘翅是一种具"桥墩"状连接的空腔复合层状结构，其密度仅为0.89g/cm3，但比强度几乎和铝合金相当。为此，项目提出以甲虫鞘翅微结构的几何拓扑为轻质结构构形设计的生物模板，研究基于碳纤维复合材料的轻质多功能仿生结构的构形仿生、多功能协同设计、多目标优化的测评理论和技术及其制备方法和工艺规范，为工程应用提供理论和技术支撑，并以航空航天飞行器、汽车、轨道交通等对轻质多功能结构材料的需求，从仿生启示-理性设计-制备技术-性能测评等4个方面开展工作，最终获得新型轻质结构材料。

中文关键词： 甲虫鞘翅；轻质结构；仿生设计；多功能；优化

英文摘要：

英文关键词： beetle's elytra；lightweight structure；bio-inspired design；multi-function；optimization