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美国加州大学揭示鸟类羽轴形状由圆变方的原因 带来泡沫芯材结构新思路
来源:航空工业信息网  2016-12-16 13:49:57
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原文:http://chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=288&news_id=4158       据美国加州大学圣迭戈分校网站2016年12月12日报道,美国加州大学圣迭戈分校机械与航空工程系的研究人员通过研究,首次揭示了鸟类的羽轴形状在压力的作用下会由圆变方的原因。

       大自然似乎一直喜欢圆形,仅在一些特殊的情况下选择方形,鸟类的羽轴就是一个特例。研究人员利用基本力学方程和试验对材料进行建模证实,在同等重量情况下,方形截面比中空的圆形能提供更大的刚度、更能抗畸变屈曲。圆形截面在外力作用下会组件变成椭圆,从而导致刚度降低。而对于飞鸟的羽毛来讲,由圆变方的截面可以在弯曲时保持其刚度的完整。羽轴的表皮是一种纤维复合材料,纤维走向沿羽轴长度方向为适应局部应力而有所变化:轴向纤维数量的增加可确保足够的弯曲刚度,交织纤维可以为羽轴提供合适的弹性和抗扭刚度。

       研究人员的发现可以被用来研制用于无人机和飞机的更高强度、刚度的方形截面泡沫填充结构。相关研究成果已经发表在《Advanced Science》杂志,论文题目《Light Like a Feather: A Fibrous Natural Composite with a Shape Changing from Round to Square》。

文章来源:http://chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=288&news_id=4158