金龟子后翅展开/折叠液压作用机理及可折叠膜结构系统研究

瞄准国际科技前沿，本项目拟以鞘翅目昆虫金龟子后翅为主要研究对象，系统研究金龟子后翅展开/折叠行为，探索其展开/折叠过程中液压变化规律，揭示其展开/折叠液压作用机理；研究其膜状结构材料的纳米力学特性，构建金龟子后翅参数模型，揭示其力学性能及与翅脉结构体系的集成关系；并在此基础上进行膜结构系统优化构型设计，进行仿生可折叠膜结构系统的设计和仿真分析，提出可折叠膜结构系统仿生设计的基本方法，这将为新型膜结构系统设计提供仿生思想。本项目就是要从金龟子后翅展开/折叠行为、后翅参数模型、翅脉内液压力变化规律三个方面进行后翅展开/折叠液压作用机理和纳米力学特性与翅脉结构体系的集成关系的探讨，将昆虫行为与液压原理、纳米力学理论与生物微观结构结合，进行可折叠膜结构系统的仿生研究，其研究成果将丰富生物学和工程仿生学的内容，对进一步发展机械仿生理论与技术具有重要意义。

本项目以鞘翅目昆虫金龟子后翅为主要研究对象，系统研究了金龟子后翅展开/折叠行为，探索其展开/折叠过程中液压变化规律，揭示了其展开/折叠液压作用机理；研究其膜状结构材料的纳米力学特性，构建了金龟子后翅参数模型，揭示其力学性能及与翅脉结构体系的集成关系；并在此基础上进行膜结构系统优化构型设计，进行了仿生可折叠飞行翼的设计，提出可折叠飞行翼仿生设计的基本方法，这将为新型微飞行器设计提供仿生思想。本项目从金龟子后翅展开/折叠行为、后翅参数模型、翅脉内液压力变化规律三个方面对后翅展开/折叠液压作用机理和纳米力学特性与翅脉结构体系的集成关系的进行了探讨，将昆虫行为与液压原理、纳米力学理论与生物微观结构结合，进行可折叠飞行翼的仿生研究，其研究成果将丰富生物学和工程仿生学的内容，对进一步发展机械仿生理论与技术具有重要意义。已公开发表16篇学术论文，其中SCI收录11篇，EI收录5篇。国家发明专利获得授权2件，实用新型获得授权1件。培养硕士生4名。