蝗蟲腳墊表面微結構粘附性研究.pdf

1、仿生機械是模仿生物的形態(tài)、結構和控制原理設計出的功能更集中、效率更高的機械，本課題以蝗蟲腳墊為研究對象，采用切片法對研究對象進行幾何信息的提取，進行三維重構及有限元分析，旨在對蝗蟲腳墊粘附性進行研究，為其運仿生應用如仿生輪胎的設計奠定了一定的基礎。
　　 課題具體研究內(nèi)容如下：
　　 (1)系統(tǒng)地介紹了仿生學相關的研究現(xiàn)狀，對國內(nèi)外昆蟲粘附性研究進行了闡述，最后介紹了三維重構的研究及其應用。
　　 (2)采用石蠟

2、切片法，對研究對象--蝗蟲第三對足腳墊進行切片，通過實驗處理，用顯微鏡、配套軟件系統(tǒng)采集切片圖像，為三維重構建立基礎。
　　 (3)利用逆向工程專用軟件Imageware12對腳墊切片圖像進行幾何信息提取，經(jīng)過點云處理，獲得各圖像的輪廓曲線，并將輪廓曲線導入CAD軟件Unigraphics NX，生成蝗蟲腳墊的三維模型。
　　 (4)設計了一個實驗平臺，利用天平儀，通過施加不同的壓力，測量腳墊變形產(chǎn)生的接觸面積的大小，以

3、研究粘附力、壓力以及腳墊變形接觸面積之間的關系：為蝗蟲腳墊的三維有限元接觸分析提供實驗數(shù)據(jù)。
　　 (5)采用ABAQUS有限元分析軟件，對(3)所生產(chǎn)的蝗蟲腳墊三維模型進行分析。分析施加的條件和(4)實驗相同，研究蝗蟲腳墊接觸過程中的變形、應力應變和接觸剛度的變化規(guī)律，將實驗結果與(4)的分析結果進行比較。
　　 本文的工作特色在于用石蠟切片法、逆向工程方法成功的建立了蝗蟲腳墊的三維模型，對其進行有限元分析；后又設計了