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Systematic Method of Applying Structural Characteristics of Natural Organisms to Mechanical Structures
  • ISSN号:1006-4982
  • 期刊名称:《天津大学学报:英文版》
  • 时间:0
  • 分类:TU311.2[建筑科学—结构工程] TH122[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]School of Mechanical Engineering and Automation, Beihang University, Beijing 100191, China
  • 相关基金:Supported by National Natural Science Foundation of China (No. 50975012) and Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China (No. 20091102110022).
中文摘要:

成熟的结构的仿生的设计缺乏和科学理论,和自然有机体的优秀结构的特征不能有时被变成有效地设计结构。瞄准克服存在问题,这份报纸总结三个相关理论:类似理论,模糊评估理论和优化理论。基于相关理论,结构的仿生的设计的一个方法被介绍,它包括四步:选择自然有机体的最有用的结构的特征;分析最后为设计问题选择的结构的特征;为设计结构完成结构的仿生的设计;并且验证结构的仿生的设计。类似理论和模糊评估理论被采用完成步 1。在步 2 和步 3,优化理论被采用分析结构的参数。和简化的想法并且组织,优化理论能揭示在有机体结构和工程结构之间的关系,提供一个方法给结构的仿生的设计。一个一般评估标准在步 4 被建议,它是可行的评估不同结构的表演。基于方法,最后,薄墙的圆柱的壳的一个结构的仿生的图案被介绍。

英文摘要:

Structural bionic design lacks mature and scientific theories, and the excellent structural characteristics of natural organisms sometimes cannot be transferred into engineering structures effectively. Aiming at overcoming the existing problems, this paper summarizes three related theories: similarity theory, fuzzy evaluation theory and optimi- zation theory. Based on the related theories, a method of structural bionic design is introduced, which includes four steps: selecting the most useful structural characteristic of natural organism; analyzing the structural characteristic finally chosen for engineering problem; completing the structural bionic design for engineering structure; and verify- ing the structural bionic design. Similarity theory and fuzzy evaluation theory are employed to achieve Step 1. In Step 2 and Step 3, optimization theory is employed to analyze the parameters of structures. Together with the thoughts of simplification and grouping, optimization theory can reveal the relationship between organism structure and engineer- ing structure, providing a way to structural bionic design. A general evaluation criterion is proposed in Step 4, which is feasible to evaluate the performance of different structures. Finally, based on the method, a structural bionic design of thin-walled cylindrical shell is introduced.

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期刊信息
  • 《天津大学学报:英文版》
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:天津大学
  • 主编:龚克
  • 地址:天津市南开区卫津路92号天津大学第19教学桉东配楼
  • 邮编:300072
  • 邮箱:trans@tju.edu.cn
  • 电话:022-27400281
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-4982
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1248/T
  • 邮发代号:6-128
  • 获奖情况:
  • 天津市一级期刊,被国内外十余家检索机构收录
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:153