甲虫前翅中的三维复合材料结构

陈锦祥; 倪庆清

甲虫前翅中的三维复合材料结构

陈锦祥^1,,
倪庆清²

1.
浙江工程学院材料与纺织学院, 杭州 310033;
2.
日本京都工艺纤维大学

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50273034E0302);浙江省自然科学基金资助项目(501017)

详细信息

通讯作者:
陈锦祥,研究员,工学博士,主要从事仿生复合材料、金属材料强度解析评价研究,现为日本航空宇宙技术研究所航空宇宙特别研究员 E-mail: chenjinx@yahoo.com.cn

中图分类号: TB332
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出版历程
- 收稿日期: 2003-05-15
- 修回日期: 2003-06-25
- 刊出日期: 2003-12-15

THREE DIMENSIONAL COMPOSITE STRUCTURES IN THE FORE-WING OF BEETLES

CHEN Jinxiang^1
,,
NI Qingqing²

1.
College of Materials and Textiles,Zhejiang Institute of Science and Technology, Hangzhou 310033,China;
2.
Kyoto Institute of Technology, Japan

摘要

摘要: 为了设计开发轻量型仿生复合材料,考察了甲虫独角仙成虫前翅的结构,得到了甲虫前翅及其小柱结构的简易模型。观察结果表明: 独角仙前翅为具有以小柱为中空层的夹芯层状三合板结构,这种结构为一种轻量型的复合材料板材;小柱中的纤维通过大于90°弯曲与上层及下层中的纤维连续相连接,这种结构对层状纤维强化的复合材料可以极其有效地提高层间的抗剥离性能。
- 仿生复合材料 /
- 甲虫前翅 /
- 小柱结构 /
- 抗剥离性能 /
- 独角仙
Abstract: In order to develop the light-weight biological composite structures, the fore wing structures of beetles, Allomyrina dichotoma, were investigated. As a result, the structural models for both fore-wing of the beetle and trabecular structure were established: (1) the allomyrina dichotoma fore-wing is of sandwich plate structure with the central void layer of trabeculae, and this is one of the typical light-weight composite structures; (2) chitin fibers in trabeculae curved more than 90 degree to connect to the chitin fiber on the upper and the lower lamination, and it is clear that this structure will increase peeling resistance greatly for the laminated composite structures.
- biomimetics composite material /
- beetle fore wing /
- trabecular structure /
- peeling resistance /
- Allomyrina dichotoma

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参考文献(1)

中根猛彦,大林一夫,野村镇 ,黑氵尺良彦.原色昆虫大图鉴 ,第２卷(甲虫篇)
[M]. 东京: 北隆馆,1978. 石井象二郎.昆虫生理学
[M].东京:倍风馆,1982. 竹本喜一.生物を真似た新素材
[M].东京:株式讲谈社,1995. 增田由美子, 岗田明,田火田洋,等.カタゾウムシの翅构造と力学特性 .见:日本机械学会材料力学部门讲演论文集 .1995.121-122. 谷本敏夫, 陈庆辉,田口美穗子.パイオミメチックCFRPの损伤许容性 .见:日本纤维机械学会研究发表论文集讲演要旨集 .1998.78-79. 陈斌, 彭向和, 范镜泓. 生物自然复合材料的结构特征及仿生复合材料的研究
[J]. 复合材料学报, 2001,17(),59-62. 陈锦祥, 岩本正治, 倪庆清,等.甲虫上翅の断面构造とその最适性
[J].材料,2000,49:407-412. 陈锦祥, 岩本正治, 倪庆清,等. 甲虫上翅の小柱根元の破坏タイプとそのモデル解析
[J]. 日本机械学会论文集(A),2001,67(654):273-279. Chen J X, Ni Q Q, Endo Y, et al. Fine structure of the trabeculae in the fore-wing of Allomyrina dichotoma (Linne) and prosopocoilus inclinatus (Motschulskey) (Coleoptera: Scarabaeidae)
[J]. Entomologia Sinica,2001,8:115-123. Chen J X, Ni Q Q, Endo Y, et al. Distribution of the trabeculae in the fore-wing of horned beetle, Allomyrina Dichotoma (Linne) (Coleoptera: Scarabaeidae)
[J]. Entomologia Sinica,２００２,9: 55-61. Zelazny B, Neville A C. Quantitative studies on fibril orientation in beetle endocuticle
[J]. J Insect Physiol, １９７２,18: 2095-2121. 陈锦祥, 岩本正治, 倪庆清,等.甲虫上翅の层间强化机构に一考察
[J]. 日本机械学会论文集(A),2001,67(654):273-279.

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