为研发新型轻质结构,在对甲虫鞘翅断面微结构进行观测的基础上,分析了甲虫鞘翅的微观结构特征,并据此设计和制备了基于碳纤维/环氧树脂复合材料的仿生轻质结构.对仿生轻质结构进行准静态压缩试验,同时利用有限元法对仿生轻质结构进行压缩性能分析,并将分析结果与试验结果进行对比,证明了有限元分析的正确性和可靠性.在此基础上进一步利用响应面法对仿生轻质结构进行参数优化设计.结果显示:压缩载荷下仿生轻质结构的最大承载力为18 455.00 N,较优化前结构的提高了26.4％,压缩比强度为47.43 MPa/(g·cm-3),优化效果显著.
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