杨志贤
,
王卫英
,
虞庆庆
,
戴振东
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.02.017
研究了4种甲虫(白星花金龟、东方龙虱、独角仙、毛黄鳃金龟)鞘翅的材料力学参数及其微结构.鞘翅截面微观结构观察表明,这4种甲虫鞘翅均由鞘翅背壁、中空夹芯层和鞘翅腹壁构成,背、腹壁之间由桥墩状几丁质纤维空心柱体结构连接,两鞘翅间以凹凸啮合结构联接.用纳米压痕仪测得这4种甲虫鞘翅背壁致密层的弹性模量均值分别为9.08、8.21、4.76、6.00 GPa,硬度分别为0.44、0.48、0.18、0.18 GPa.用多功能材料性能实验机测定白星花金龟、东方龙虱、独角仙鞘翅之间的联接强度分别为46.43、7.38、11.34 mN/mm.该研究为轻质结构的设计提供了仿生学基础.
关键词:
鞘翅
,
材料力学参数
,
空心柱体
,
凹凸啮合结构
,
联接强度
杨志贤
,
戴振东
,
王卫英
复合材料学报
研究了东方龙虱(雄性)抱握足上吸附脚掌的形态结构、吸附机制及其在2种不同表面的吸附特性.扫描电镜观察发现其吸附脚掌由4排吸附结构及其外围的吸附刚毛群构成,其吸附结构由约15个"鞋垫"状微吸盘平行并排构成一体.吸附机制为微吸盘的真空负压吸附和刚毛群的范德华力粘附.实验测定吸附脚掌在东方龙虱鞘翅表面和玻璃表面产生的最大法向吸附力为53.3 mN,最大切向吸附力为213.5 mN.在2种表面上(干、湿状态)其切向吸附力均远大于法向吸附力,大约是法向吸附力的6～8倍,同时吸附脚掌在湿表面的切向吸附力比干表面大得多,法向吸附力却相反.法向吸附力主要由刚毛群的范德华力产生,而切向吸附力由真空吸附和范德华力共同产生.
关键词:
东方龙虱
,
吸附脚掌
,
形态学
,
吸附特性
,
仿生机器人
