淺議仿生學(xué)原理在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用

上傳人:冷*** 文檔編號(hào):23031561 上傳時(shí)間:2021-06-03 格式:DOCX 頁(yè)數(shù):3 大小:14.34KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報(bào) 下載
淺議仿生學(xué)原理在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用_第1頁(yè)
第1頁(yè) / 共3頁(yè)
淺議仿生學(xué)原理在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用_第2頁(yè)
第2頁(yè) / 共3頁(yè)
淺議仿生學(xué)原理在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用_第3頁(yè)
第3頁(yè) / 共3頁(yè)

最后一頁(yè)預(yù)覽完了!喜歡就下載吧,查找使用更方便

18 積分

下載資源

資源描述:

《淺議仿生學(xué)原理在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《淺議仿生學(xué)原理在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、淺議仿生學(xué)原理在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用   摘要:自然界中的生物經(jīng)過億萬年的自然進(jìn)化,有很多具備了美妙的形態(tài)、巧妙的結(jié)構(gòu)和神奇的功能,這為人們解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作難題提供了新思路。仿生學(xué)是交叉學(xué)科,本文通過大量實(shí)例,介紹了形態(tài)仿生、功能仿生、結(jié)構(gòu)材料仿生領(lǐng)域的相關(guān)進(jìn)展。自然神奇、創(chuàng)意無限、神奇的大自然中仍然有無窮的秘密等著我們?nèi)ヌ剿?,認(rèn)識(shí)自然、模仿自然、超越自然是仿生設(shè)計(jì)的三重境界。   關(guān)鍵詞:仿生學(xué);產(chǎn)品設(shè)計(jì);仿生設(shè)計(jì)   中圖分類號(hào):J524文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A   自然界中的生物經(jīng)過億萬年的自然進(jìn)化,有很多具備了美妙的形態(tài)、巧妙的結(jié)構(gòu)和神奇的功能,這為人們解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作難題提

2、供了新思路。研究、學(xué)習(xí)、借鑒自然界中生物體的神奇特性,并把它們應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,改進(jìn)產(chǎn)品的功能和形態(tài),這已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。仿生學(xué)的研究成果被廣泛用于軍事、醫(yī)學(xué)、制造、航空等方面,與人類的生產(chǎn)、生活、未來發(fā)展有著密切關(guān)系。   1.仿生學(xué)概述   仿生學(xué)的標(biāo)志是一個(gè)巨大的積分符號(hào),把解剖刀和電烙鐵積分在一起。這個(gè)標(biāo)志的含義不僅顯示出仿生學(xué)的組成,而且也指出了仿生學(xué)的研究途徑。仿生學(xué)作為一門獨(dú)立學(xué)科,1960年9月誕生于美國(guó)。仿生學(xué)主要研究自然界中神奇的生物,研究其獨(dú)特能力和原理,并進(jìn)行科學(xué)模擬試驗(yàn),然后將得出的結(jié)論運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中去。仿生學(xué)是交叉學(xué)科,按研究領(lǐng)域可以大致分

3、為形態(tài)仿生、功能仿生、結(jié)構(gòu)材料仿生等等。   2.形態(tài)仿生   澳大利亞悉尼歌劇院是一座典型的仿生學(xué)建筑,如圖1所示,貝殼形屋頂就是最大亮點(diǎn)。歌劇院的主體結(jié)構(gòu)新穎,由3組殼片組成。1959年悉尼歌劇院開工,如何建造這些巨大的異形混凝土殼體,這是施工單位遇到的最大困難。1973年竣工后,立即成為悉尼市地標(biāo)性建筑。2007年6月被聯(lián)合國(guó)教科文組織評(píng)為世界文化遺產(chǎn)。   “鳥巢”是2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng),由中外著名的建筑設(shè)計(jì)師合作設(shè)計(jì),外觀如圖2所示,建筑結(jié)構(gòu)特別新穎,立面與結(jié)構(gòu)的組件相互支撐,形成了網(wǎng)絡(luò)狀的構(gòu)架,就像樹枝編織的鳥巢,非常生動(dòng)。   3.功能仿生

4、  自然生物經(jīng)過長(zhǎng)期進(jìn)化,不僅完全適應(yīng)了自然,而且其進(jìn)化程度接近完美,有一些已超越了人類現(xiàn)有的科技成果。正因?yàn)槿绱?,人們才?huì)由衷地感嘆大自然造物的鬼斧神工,而研究和借鑒它們的優(yōu)異結(jié)構(gòu)和奇妙的功能,已經(jīng)成為技術(shù)革新的新方向。   雷達(dá)的發(fā)明靈感來源于蝙蝠。蝙蝠能在黑夜里捕捉昆蟲,從來不會(huì)撞上障礙物,這引起了科學(xué)家們的好奇心。經(jīng)過大量研究,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)其中的奧秘,蝙蝠在飛行中發(fā)出超聲波,并能及時(shí)感知該超聲波遇到障礙反射的回波,所以它們能成功避開飛行中的障礙物。雷達(dá)的發(fā)明受此啟發(fā),雷達(dá)發(fā)出的是一種頻率更高,能量更大的電磁波。飛機(jī)裝上雷達(dá),飛行員如同有了千里眼,可以穿透黑夜和云霧,感知眼睛看不到的

5、遙遠(yuǎn)目標(biāo)。   昆蟲復(fù)眼結(jié)構(gòu)獨(dú)特、功能優(yōu)異,是重要的仿生對(duì)象。復(fù)眼結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單,但是視場(chǎng)大,對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的感應(yīng)十分靈敏。人眼和普通相機(jī)都是使用單個(gè)透鏡聚焦光線,這種排列能夠制造高分辨率圖像;而復(fù)眼是天然的多孔徑光學(xué)成像系統(tǒng),可以產(chǎn)生全景視角,呈現(xiàn)顯著的深度感官??茖W(xué)家受到昆蟲復(fù)眼結(jié)構(gòu)的啟發(fā),成功設(shè)計(jì)了復(fù)眼照相機(jī),半球狀相機(jī)排列著180個(gè)顯微透鏡,視野達(dá)到了160度,能夠同時(shí)聚焦物體的不同深度。復(fù)眼照相機(jī)在微型廣角監(jiān)視設(shè)備、內(nèi)視鏡等監(jiān)視技術(shù)領(lǐng)域有應(yīng)用前景。   4.結(jié)構(gòu)和材料仿生   隨著仿生學(xué)的深入開展,人們不但從外形、功能去模仿生物,而且從生物奇特的結(jié)構(gòu)中得到啟發(fā)。鯊魚皮泳衣

6、就是國(guó)際游泳界的神話??茖W(xué)研究表明,鯊魚皮膚粗糙的V形皺褶能夠降低水流阻力,鯊魚皮泳衣的超伸展纖維表面模仿了鯊魚皮膚。根據(jù)這種特殊構(gòu)造生產(chǎn)的泳衣富有彈性,另外還在接縫處模仿人類的肌腱,為運(yùn)動(dòng)員向后劃水時(shí)提供額外動(dòng)力。   蜜蜂蜂巢由一個(gè)個(gè)排列整齊的六棱柱形小蜂房組成,每個(gè)小蜂房的底部由3個(gè)相同的菱形組成,蜜蜂為什么要弄這么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)呢?這引起了科學(xué)家的關(guān)注??茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)了其中的秘密,蜂巢中菱形的鈍角和銳角大小竟然完全符合數(shù)學(xué)原理,即如何使用最少的材料制造出結(jié)實(shí)耐用的大房子的要求。蜜蜂筑蜂巢使用了最少的蜂蠟,就能做到蜂巢內(nèi)部空間最大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最好,真是令人驚嘆。   芳綸蜂窩是一種

7、模仿自然界蜜蜂蜂巢結(jié)構(gòu)、經(jīng)由樹脂浸漬的芳綸纖維紙制成的非金屬?gòu)?fù)合材料,圖3是芳綸蜂窩結(jié)構(gòu)圖,具有重量輕、強(qiáng)度高、抗沖擊、耐腐蝕、隔音隔熱,阻燃性能好、便于大面積整體成型等優(yōu)點(diǎn),被譽(yù)為飛機(jī)的“瘦身專家”。目前,美國(guó)波音公司和歐洲空中客車公司的所有民航客機(jī)都已全面使用芳綸蜂窩作為結(jié)構(gòu)材料,主要用于圖4中飛機(jī)機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、艙門、地板、行李箱、側(cè)板等。此外,芳綸蜂窩在高速列車、雷達(dá)、皮劃艇、直升機(jī)、無人機(jī)也有廣泛用途。   美國(guó)麻省理工學(xué)院科學(xué)家丹尼爾.諾塞拉成功研發(fā)了“人造樹葉”,為解決能源枯竭問題提供了新解決方案。這是一種神奇的太陽(yáng)能人造樹葉,只要有太陽(yáng)光,它就能將水分解成氫氣和氧氣,這些

8、氣體再被輸送到一個(gè)分離的燃料電池中儲(chǔ)存并發(fā)出電力。   自然神奇,創(chuàng)意無限。雖然人類在仿生學(xué)研究領(lǐng)域已經(jīng)取得了大量重要進(jìn)展,設(shè)計(jì)、制造了許多優(yōu)秀的產(chǎn)品,但是神奇的大自然中仍然有無窮的秘密等著我們?nèi)ヌ剿鳎缋ハx的變色隱身、神奇的壁虎、大豆的生物固氮。大豆有著神奇的生物固氮功能,直接吸收空氣中的氮?dú)庾兂芍参锏鞍自旄H祟?;人們?yōu)榱颂岣咿r(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量大量生產(chǎn)和使用化肥和尿素,化肥和尿素工業(yè)化生產(chǎn)過程復(fù)雜,長(zhǎng)期使用化肥提高了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量,卻污染環(huán)境。借鑒容易,結(jié)合不易,認(rèn)識(shí)自然、模仿自然、超越自然是仿生設(shè)計(jì)的三重境界。我們只有掌握了相關(guān)的專業(yè)知識(shí),再經(jīng)過仔細(xì)觀察、分析、思考、研究、實(shí)驗(yàn)等過程,才能發(fā)現(xiàn)自

9、然界的種種神奇之處和內(nèi)在機(jī)理,才能真正找到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)的新思路。       參考文獻(xiàn)   [1]戴君惕.奇異的仿生學(xué)[M].湖南:湖南教育出版社,1997.   [2]崔福齋.仿生材料[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.   [3]白瑩.仿生建筑造型具象模仿的設(shè)計(jì)研究[J].包裝與設(shè)計(jì),2014(1):105-107.   [4]王美娜.仿生學(xué)的發(fā)展為產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來新契機(jī)[J].藝術(shù)與設(shè)計(jì)理論,2010(5):193-195.   [5]王波.仿生理念在機(jī)電產(chǎn)品計(jì)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2016(2):47-48.

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號(hào):ICP2024067431號(hào)-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號(hào)


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺(tái),本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!

五月丁香婷婷狠狠色,亚洲日韩欧美精品久久久不卡,欧美日韩国产黄片三级,手机在线观看成人国产亚洲