New design and energy absorption characteristic study of bionic beetle's elytra under axial compression

管(容器) 变形(气象学) 吸收(声学) 压缩(物理) 材料科学 微观结构 结构工程 能量(信号处理) 有限元法 复合材料 生物系统 工程类 物理 生物 量子力学
作者
Tieping Wei,Mengzhi Zhang,Shouqiang Lin,Jianhua Ye,Xiaolei Yan,Jinquan Guo
出处
期刊:Thin-walled Structures [Elsevier BV]
卷期号:196: 111543-111543 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.tws.2023.111543
摘要

Inspired by the microstructure of the beetle's elytra, a new bionic polycellular tube protective structure based on the fractal principle was proposed in this paper, and its energy absorption characteristics were studied. Firstly, the typical microstructures of two-branch structure (type A), three-branch structure (type B) and mixed-branch structure (type C) of the beetle's elytra were extracted. Based on that, three types of the bionic multicellular thin-walled circular tube (BMTC) were designed, and the reliability of finite element models was verified by experiments. Secondly, the energy absorption characteristics and crushing mechanism of three groups of BMTCs were compared and analyzed by LS-DYNA software, and the analytical expression of mean crushing force (Fm) for BMTCs was established. The results show that the energy absorption structures of type B have better comprehensive energy absorption characteristics. Compared with the traditional ribbed structure, specific energy absorption (SEA) of BMTCs is increased by 36.75 %. In addition, when the central column is connected to the three ribs, the central column has the best deformation resistance. Moreover, the theoretical solutions matched well with the results of numerical simulation. Consequently, the research results provide inspiration for the design of energy absorption protection devices, and theoretical guidance for the analysis of energy absorption characteristics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
大胆路人完成签到 ,获得积分10
1秒前
ironsilica完成签到,获得积分10
2秒前
无私代芹完成签到,获得积分10
5秒前
guhao完成签到 ,获得积分10
9秒前
俏皮的老城完成签到 ,获得积分10
9秒前
笑傲江湖完成签到,获得积分10
21秒前
0x1orz完成签到,获得积分10
26秒前
慢慢看完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
Richard完成签到 ,获得积分10
35秒前
艾瑞克完成签到,获得积分10
36秒前
syalonyui发布了新的文献求助10
41秒前
二十八画生完成签到 ,获得积分10
44秒前
46秒前
didilucky完成签到,获得积分10
46秒前
胡明轩完成签到 ,获得积分10
46秒前
mlzmlz完成签到,获得积分0
47秒前
栗早完成签到 ,获得积分10
48秒前
LiangRen完成签到 ,获得积分10
48秒前
木木很累完成签到,获得积分10
49秒前
w0r1d完成签到 ,获得积分10
49秒前
lena完成签到,获得积分10
55秒前
cc完成签到 ,获得积分10
57秒前
xingqing完成签到 ,获得积分10
58秒前
jinjing完成签到,获得积分10
58秒前
风中青亦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
随风沙ZYX完成签到 ,获得积分10
1分钟前
笨笨凡松完成签到,获得积分10
1分钟前
典雅的白山完成签到,获得积分10
1分钟前
刘振扬完成签到,获得积分10
1分钟前
王哈哈完成签到,获得积分10
1分钟前
wuqs完成签到,获得积分10
1分钟前
grace完成签到 ,获得积分10
1分钟前
象象完成签到 ,获得积分10
1分钟前
崩溃完成签到,获得积分10
1分钟前
一个one子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
冷静冰萍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
壮观的寒松完成签到,获得积分10
1分钟前
迷人渊思完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7323945
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8939427
关于积分的说明 18952364
捐赠科研通 6980891
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215294
关于科研通互助平台的介绍 2382740
邀请新用户注册赠送积分活动 2194582