蜻蜓翅膀结构仿生及新型有限单元法研究

拟对具有网状翅脉分布的蜻蜓翅膀的结构特征和性能展开深入、系统地研究，建立若干种（４种以上）先进的非线性复合材料有限单元模型；利用已掌握的先进的数学工具，发展系列完整的有限元理论公式；并将申请人最近与Ｄr. Izzuddin 一起建立的、适用于结构大位移、大转角情况下的协同转动法推广应用于这些复合材料有限元模型，编制结构非线性分析有限元软件；对具有蜻蜓翅膀的网状翅脉结构特征的复合材料板、柱壳和球壳以及其它类型的板壳结构进行数值模拟，跟踪结构在各种荷载作用下的屈曲和屈曲后非线性平衡路径，将分析结果与现有的复合材料板、柱壳和球壳结构分析算例进行对比，总结这种具有蜻蜓翅膀网状翅脉结构特征的结构在强度、稳定性承载能力和变形性能等方面的优越性；提出一种性能可靠、经济合理和易于加工制造的新型复合材料结构单元设计方案，为新型大跨空间结构仿生设计提供理论依据。