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| 1 | Biological coupling anti-wear properties of three typical molluscan shells—Scapharca subcrenata, Rapana venosa and Acanthochiton rubrolineatus显示文摘Molluscan shells are fascinating examples of highly ordered hierarchical structure and complex organic-inorganic biocomposite material. However, their anti-wear properties were rarely studied especially in the perspective of biological coupling. So in the current study three typical shells, Scapharca subcrenata, Rapana venosa and Acanthochiton rubrolineatus, were selected as coupling models to further study their anti-wear properties. Stereomicroscope and scanning electron microscopic observations showed that all these three shells had specific surface morphologies and complicated section microstructures. Importantly, a special structure, pore canal tubules, was discovered in the shells of Scapharca subcrenata and Acanthochiton rubrolineatus, which probably contributed most to their anti-wear properties. X-ray diffraction and micro-Vikers hardness tester were further adopted to analyze the phase compositions and micro-hardness of the shells. The measured results demonstrated that aragonite was the most extensive phase present in the shell, and possesed a relatively high micro-hardness. In this paper, the shells were described in details in morphology, structure and material with emphasis on the relationship with anti-wear property. The study revealed that the selected seashells possess distinct anti-wear properties by complicated mechanisms involving the integrated functions of multiple biological coupling elements, and this would provide inspiration to the design of new bionic wear resistance components. | XiMei Tian ZhiWu Han XiuJuan Li ZhaoGuo Pu LuQuan Ren | 2010 | Science China(Technological Sciences)2010，53，11： | 10 |
| 2 | 农业机械领域的工程仿生研究概况与应用前景显示文摘工程仿生研究在农业机械领域有着较为广泛的应用,基于昆虫脱附减阻规律与食虫植物捕食现象的研究逐步形成应用于农业生产领域的工程仿生技术。本文从仿生农业机械脱附减阻及致灾农业昆虫滑移捕集滑板仿生制备的研究现状入手,主要分析了典型动植物非光滑表面形态结构对生理功能特性的表现规律与机理,阐述了工程仿生学在农业耕种机械及虫害机械化捕集防治领域的应用研究概况,并分析了工程仿生领域潜在的研究方向与发展前景。 | 王立新 高雅妍 | 2014 | 河北科技大学学报2014，35，4： | 8 |
| 3 | Erosion wear experiments and simulation analysis on bionic anti-erosion sample显示文摘The dorsal surface of a desert lizard has excellent particle erosion resistance.In this paper,a bio-inspired sample was designed and fabricated based on the biological characteristics of the dorsal skin of the desert lizard(Laudakin stoliczkana).The bionic sample consists of two materials with different characteristics,which form a two-layer composite structure.The particle erosion property and erosion wear mechanism of the bionic sample was studied by means of sandblast experiment and numerical simulation,respectively.The experimental results show that,in the stage with steady abrasion rate,the weight loss per unit time of the bionic sample is about 10%lesser than the control sample.The numerical simulation indicated that the two-layer structure of the bionic sample can efficiently absorb the normal stress,and dissipate the stress in the horizontal direction.Thus,the stress concentration on the sample surface is suppressed.The two-layer structure is contributed to the decentralizing of the stress distribution,and thus the occurrence probability of erosion damage can be decreased. | ZHANG YuHang HUANG He REN LuQuan | 2014 | Science China(Technological Sciences)2014，57，3： | 7 |
| 4 | 镶嵌式仿生耦合功能表面流体介质控制机制研究显示文摘模拟海豚镶嵌式皮肤结构,设计一种仿生耦合功能表面。利用ANSYS-Workbench软件对镶嵌式仿生耦合功能表面进行双向流固耦合计算,流体计算采用CFX下的标准k-ε湍流模型,固体计算采用Transient structural。模拟结果表明,耦合功能表面湍动能、表面速度明显降低,表面柔性材料产生位移变形。模拟结果表明,表面柔性材料通过变形与基底刚性材料耦合,通过对流体介质的顺应实现对流体介质的控制;通过表面材料的弹性变形吸收部分能量,有效降低了流体介质的湍动能,避免了流固交界面能量过分交换而带来的能量损失。 | 田丽梅 王银慈 高梽桦 商震 任露泉 | 2014 | 农业机械学报2014，45，6： | 6 |
| 5 | 仿生织构形态对缸套-活塞环摩擦学性能的影响显示文摘为了提高缸套-活塞环的摩擦学性能,设计了一种仿生排布的菱形凹坑织构,并通过激光刻蚀技术在缸套表面进行加工;在同一转速和不同载荷下,在MWF-10往复式摩擦磨损试验机上进行试验,以探究仿生排布的菱形织构对缸套-活塞环摩擦副摩擦磨损性能的影响,并与使用阵列排布的纹理的缸套以及未经处理的原始缸套进行比较。结果表明:织构的排布形式对油膜厚度的影响较大,尤其在重载荷工况下,合理地优化排布形式能够实现较好的动压润滑效果;仿生排布的菱形织构实现了往复运动方向上纹理特征的全覆盖,能够极大程度上限制磨屑的移动并对磨屑进行收集,有效降低磨损后的表面粗糙度,从而减少磨粒磨损;仿生排布的菱形织构在各试验工况下能够有效提高油膜厚度,提升表面承载能力,实现最佳的润滑效果。 | 吕永刚 饶响 郭智威 | 2022 | 润滑与密封2022，47，5： | 3 |
| 6 | 砂鱼蜥体表鳞片超微结构的扫描电镜观察显示文摘使用扫描电子显微镜对砂鱼蜥(Scincus scincus)体表鳞片的表面形态及其超微结构进行了观察。结果表明,砂鱼蜥体表鳞片分为表皮层和真皮层两部分,其中表皮层由4层组成,由内向外依次为发生层、生活细胞层、带有生物柔性的α-角质层和较硬的β-角质层;生活层与角质层之间称为中介层。扫描电镜下体表鳞片的形状为扇形或椭圆形,鳞片间紧密排列,形如覆瓦状。此外,体表鳞片分为背部体表鳞片和腹部体表鳞片,两者分布的条纹纹路有深有浅,宽窄不等,条纹纹路上分布有极小的微刺。体表鳞片的部位不同,微刺的高度、间距宽度、数量都不一样。砂鱼蜥背部体表鳞片不仅受到沙粒磨料磨损的损伤,而且还受到风沙冲蚀磨损的损伤。相比之下,背部体表鳞片的微刺较为尖锐,数量也较多。 | 张智泓 李莹 佟金 赖庆辉 高旭航 唐莹 | 2018 | 电子显微学报2018，37，3： | 3 |
| 7 | 石鳖抗冲蚀磨损三维数值模拟显示文摘利用ANSYS/LS-DYNA显式动力分析软件,对仿石鳖壳板的构形单元仿生模型和构形-凹槽形态及构形-凸包形态二元耦合仿生模型的动态冲蚀磨损过程进行了三维数值模拟,对比分析了不同耦元对靶材抗冲蚀性能的影响规律。3种模型在整体水平上抗冲蚀性顺序依次为凸包弧形板、凹槽弧形板和光滑弧形板。在弧形板峰部,凹槽的应力分散效应即抗冲蚀性能明显优于凸包;而在翼区,凸包的抗冲蚀性能显著优于凹槽,说明石鳖壳板在进化过程中优化出了最佳的形态组合,即壳板峰部分布有粗大的纵肋(肋间相对形成凹槽),而翼区则分布有大量的凸包,从而可以有效抵抗强烈的海砂冲蚀。 | 田喜梅 李宏伟 田丽梅 | 2014 | 农业机械学报2014，45，S1： | 0 |
| 8 | 一种多层结构在冲蚀磨损中的数值研究显示文摘本文设计了一种针对冲蚀磨损的解决方案.利用多层材料的不同性能,达到减少冲蚀磨损的效果,这种结构具有一定的主动减摩性能.在不同的冲蚀条件下进行了仿真模拟,主要针对不同冲蚀速度进行研究,并且获得了较好的冲蚀磨损率.对于数值模拟,在计算流体动力学框架内采用了离散经验模型和用于材料侵蚀的Oka模型,仿真研究表明,这种多层材料在冲蚀速率100m/s以内的磨损率最多可以达到1.2×10-5kg/m2·s-1,具有良好的抗冲蚀磨损特性. | 刘鑫 徐中 | 2019 | 内燃机与配件2019，0，21： | 0 |
| 9 | 仿生表面织构在农林机械中的研究现状显示文摘近年来,仿生学研究发现,生物在漫长的生存进化过程中,体表进化出许多具有优异摩擦学性能的表面织构,为机械材料摩擦学行为研究提供了大量的参考蓝本,仿生表面织构也成为了减摩减阻及摩擦学性能的重要手段。为此,基于国内外对仿生表面织构的研究,笔者概述了仿生表面织构的类型、发展、减摩减阻机理及应用,介绍了仿生表面技术在农林机械中的发展运用,总结了当前研究的不足并提出展望。 | 张桔帮 王海军 陈文刚 尹红泽 井培尧 | 2024 | 农机化研究2024，46，3： | 0 |
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