甲虫前翅中的三维复合材料结构

陈锦祥, 倪庆清

陈锦祥, 倪庆清. 甲虫前翅中的三维复合材料结构[J]. 复合材料学报, 2003, 20(6): 61-66.
引用本文: 陈锦祥, 倪庆清. 甲虫前翅中的三维复合材料结构[J]. 复合材料学报, 2003, 20(6): 61-66.
CHEN Jinxiang, NI Qingqing. THREE DIMENSIONAL COMPOSITE STRUCTURES IN THE FORE-WING OF BEETLES[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2003, 20(6): 61-66.
Citation: CHEN Jinxiang, NI Qingqing. THREE DIMENSIONAL COMPOSITE STRUCTURES IN THE FORE-WING OF BEETLES[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2003, 20(6): 61-66.

甲虫前翅中的三维复合材料结构

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)
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    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

THREE DIMENSIONAL COMPOSITE STRUCTURES IN THE FORE-WING OF BEETLES

  • 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。
    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.
  • 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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出版历程
  • 收稿日期:  2003-05-14
  • 修回日期:  2003-06-24
  • 刊出日期:  2003-12-14

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