汽车造型设计中的形态仿生研究

自汽车诞生之日起,仿生形态便开始有意无意地运用在车型的设计中。它以独特的代码解放着固有造型模式的设计形态,传递着整个设计的理念。文章通过对形态仿生的含义、分类及其在汽车造型中的应用分析,明确了仿生形态已成为指导汽车造型设计的一个重要手段,它不仅营造了人与物、人与自然、人与社会之间和谐共生的局面,也为设计找到了一种新的形式,极大地丰富了汽车的造型设计。     

仿生材料设计与制备的研究进展

自然界中一些生物体的优异结构和特性给人类在不断制造和更新新型材料的过程中带来灵感和启发．根据这些生物体的优秀特征综述仿生材料的主要设计思想和方法，重点分析目前一些典型仿生材料如仿生复合材料、仿生陶瓷材料、仿生纳米材料和仿生涂层材料等设计和制备研究的新进展和存在的困难，并提出一些新的材料设计思想方法和制备的模型，对仿生材料的设计和研究等均具有指导意义，最后则展望了仿生材料的发展前景．     

仿生机械学研究进展

正仿生机械学是一门以力学和机械学作为基础,与生物学、工程学、电子技术、控制论等相关学科相互渗透、相互融合而形成的新兴边缘学科,是一门涉及诸多研究领域、既古老又年轻的综合性学科。它包含着对生物机制和生物现象进行力学研究,对生物体结构、形态、动作或者功能进行工程分析和仿生设计,以帮助人们制造出结构和性能更佳、质量和效率更高的智能机械装备,因此其研究内容和应用范围非常广泛,并主要集中在各种专用机械手和现代机器人领域。     

基于自然元素的民间形态仿生玩具设计解析

通过分析梳理中国传统民间玩具的造物理念,借助基于自然元素应用的仿生设计理论,重点从形态仿生设计入手,探寻民间形态仿生玩具设计中仿生对象的选择形式,由此得出将玩具的造型形式与文化寓意的结合,达到全新的造型表现形式,从而创造新的意境,为当代玩具设计摆脱形态上乏味和空洞的局面。使中国玩具设计体系在我国民族文化的深厚土壤中找到契合点,实现"古为今用"的目标,形成中国特色的设计风格。     

生物摩擦学与仿生摩擦学的研究现状及展望

在物竞天择的进化过程中,生物体形成了许多优异的摩擦学特性,并已成为仿生摩擦学的创新源泉。本文对生物摩擦学的研究对象、研究内容进行了总结与展望;并从仿生减摩及脱附、仿生增摩及吸附、仿生耐磨材料和仿生润滑等4个方面回顾了仿生摩擦学的研究现状,指出了仿生摩擦学的发展方向;并探讨了生物摩擦学与仿生摩擦学的内在联系。     

仿生液体复合有机高分子弹性膜系统

正膜科学与技术的多相分离研究对石油化工、天然气开采、污水处理、湿法除尘、生物医学、发酵工程等领域具有重要的意义.如何实现在恒压环境下的动态可控多相分离一直以来面临着巨大的技术挑战.厦门大学侯旭教授研究团队长期致力于多尺度孔道材料的研究,提出了仿生多尺度智能门控的概念和多尺度界面的设计.仿生多尺度智能门控是指受到自然界中生物体的启发而开发的微/纳尺度的多孔膜     

矿用对旋式局部通风机仿鸮叶片降噪性能研究

局部通风机在工作时,由于叶片的高速旋转产生强烈的气动噪声,为了研究仿生叶片对通风机气动性能和气动噪声的影响规律,借鉴鸮翼后缘锯齿形态和前缘非光滑形态的降噪性能,针对一台矿用对旋式局部通风机的前级叶轮进行叶片仿生结构设计,分别设计了锯齿状后缘、圆齿状前缘和锯齿状后缘加圆齿状前缘3种叶片仿生结构。在保证不显著降低对旋式局部通风机气动性能的情况下,应用大涡模拟方法和FW-H方程,对比分析了风机在相同流量下分别采用原始叶片和3种仿生叶片的气动噪声性能。结果表明:3种仿生叶片与原始叶片相比均具有一定程度的降噪效果,而锯齿状后缘加圆齿状前缘的仿生叶片结构比单纯采用锯齿状后缘或圆齿状前缘的仿生叶片结构具有更显著的降噪效果。     

新型仿生智能材料研究进展

 仿生智能材料是20世纪90年代兴起并蓬勃发展的一类新型先进功能材料，已成为一个涉及材料学、化学、物理学和生物学等多学科的前沿交叉研究方向，对推动材料科学与工程创新发展具有重要意义。研发仿生智能材料的本质是通过学习和模仿自然界生物体的化学成分、材料结构和功能特性，将仿生理念与材料制备技术相结合，优化设计并制备结构功能一体化和功能多样化的新型先进材料体系。综述了近年来仿生智能材料领域所取得的一系列有创新意义和实用价值的研究成果，包括防冰涂层材料、海洋防污材料、自修复自愈合材料、红外隐身材料、水下黏结材料等，评述了这些新型智能材料的仿生设计原理、制备加工技术和发展前景。     

工业设计中仿生设计的应用

产品设计语言主要体现在生态物质形态的多样性和奇异性上面,我们知道,大自然是一个丰富多彩的设计库,在大自然的世界里,无数的生物（动物和植物）都有它们丰富而奇特的生物造型和生物特点,这些形象而鲜明的特征构成了大自然最为鲜明的生态法则。那么仿生设计就来源于此,在产品设计中对生物的形态进行多方位的模仿和参照,给予设计产品自然的特质,这是现代工业设计最为流行的设计理念,本文重点讨论的就是工业设计中仿生设计的应用。     

仿生设计在健身器设计中的应用

仿生设计在工业设计中有着深厚历史积淀和丰富的实践经验,同时又是最新鲜、最具活力的设计创新方法,是设计回归自然、最求人性化的具体可行的方法。健身器已经慢慢走进千家万户,消费者对其审美与功能的需求也日益增加。＂蜗牛＂健身器的设计创新点在于运用形态仿生,结合产品造型设计的基本法则和人机工程学原理,在形态方面提升了产品的亲和力,又在功能实现了低碳环保,是仿生学在产品设计实践中运用的一个范例。     

中国木材仿生科学研究方兴未艾

正自然界的生物体经过数十亿年的物竞天择、优胜劣汰,其结构和功能已趋于完美,实现了宏观性能和微观结构的有机统一。从大自然给予的启发,向自然界学习,模仿自然界生物体功能中的某一方面,构筑相似甚至超越自然生物体功能的新型仿生材料,完成智能操纵的过程,进而获得高效、低能耗、环境和谐且快速智能应变的新材料及其新性质,研究和构筑高性能的仿生智能材料是人类发展     

仿生设计在现代设计中的应用与研究

仿生设计运用在产品设计中,丰富了产品的形式语言,体现出独具个性的美感。仿生设计的灵感有直接来源于自然界的真实形态,也有发自于理性思考的抽象提炼。仿生设计增强了产品与自然间的沟通与联系,提高了产品的亲和力和艺术感。     

仿生设计与造型形态

本文通过例子分析了仿生设计与造型形态之间的密切关系,提出了仿生设计势必是我国工业设计的潮流和趋势,会朝向中国古代的"天人合一"境界发展的观点.     

天津极地海洋世界建筑设计

以天津极地海洋世界设计为例,探讨了建筑设计的仿生设计手法,从形态、结构、生物特性仿生等方面论述了仿生设计在建筑设计中的具体应用。海洋馆功能齐全、结构合理,形体大胆而不失建筑个性。以其为例,从功能、造型、意境三个方面分析了展示设计的空间形态与意境传达的表现手法。     

磷酸钙与胶原双相多级仿生骨组织工程支架研究

磷酸钙与胶原是天然骨组织的重要组成成分,介绍了一种仿生设计磷酸钙与胶原双相复合的多级仿生骨组织支架.采用双氧水发泡技术精确定制磷酸钙支架孔结构,结合真空灌注胶原以及仿生矿化技术,构建磷酸钙,胶原双相多级仿生骨组织支架,材料的孔结构及化学组分可实现定制设计.通过对支架材料测试表征,结果显示,这种无机/有机/无机多级仿生支架材有良好的力学性能.材料的体外细胞实验结果证实,这种多级仿生支架材料具有良好的生物相容性.     

仿生氧载体均相催化性能研究现状

介绍了仿生氧载体研究的意义、生物体内氧载体类型、三类仿生氧载体的特点及均相催化氧化性能的研究现状     

仿生多孔UHMWPE的有限元分析与磨损试验对比研究

从以土壤动物蚯蚓体表形态为仿生学基础的角度出发,通过仿生改型技术改变UHMWPE试件表面的形态,以标准试件为参照,设计了3种不同尺寸的仿生多孔形结构试件,并选用L9(34)表头来设计试验方案,将通过三维流固耦合分析所获得的仿生多孔试件和标准试件转动磨损过程中的等效应力、节点接触摩擦应力的分布情况与磨损试验所得数据结果进行对比分析.     

仿鸟翼厚度分布特征叶片的贯流风机气动性能研究

为提升空调器用贯流风机的气动性能,降低风机功耗,受鸟类翼型结构启发,研究了仿生翼型设计对贯流风机气动性能的影响。首先分别提取具有优良气动性能的长耳鸮和海鸥翅膀展向40%处截面翼型进行仿生逆向重构,基于鸟翼厚度分布特征进行贯流风机叶片仿生设计,考虑到叶片强度和工艺条件的影响,针对设计的仿生翼型叶片进行了改型设计并应用于贯流风机中。然后采用数值模拟研究了两种仿鸟翼叶片对贯流风机内流场结构及其气动性能的影响。最后针对贯流风机的气动性能进行实验测量,验证仿生叶片设计对提升贯流风机气动性能的有效性。研究结果表明：两种仿鸟翼叶片前缘形态均能有效抑制叶轮外缘分离涡,减少叶道进口侧阻塞;两种叶片对于内圆周进口侧附面层堆积形成的二次流均有改善作用,低转速下前缘厚度变化剧烈的长耳鸮仿生叶轮表现更明显;两种仿鸟翼叶片均能增强偏心涡强度,使叶片做功能力提升,出口流速增大,叶轮效率提升。选取性能较优的长耳鸮仿生叶轮进行实验研究,与原型机相比,不同工况下采用长耳鸮仿生叶轮的整机的加权风量提升29.6 m³·h^-1;相同风量条件下,整机功率降低了3.5%。     

矿化细胞的仿生合成及其性能

为适应生存环境的不断变化,生物体可以在细胞的调控下组装生成胞内或胞外复杂且有序的无机有机复合纳米矿物质,从而得到具有胞内(外)无机纳米颗粒的矿化细胞.这些无机有机复合纳米矿物质赋予了生物体新的功能,使其在催化、电学、光学及生物医学等领域展现出了广泛的应用前景,同时也引起了人们极大的关注.受自然界生物矿化现象的启发,通过设计、修饰矿化基团,改性非矿化的生物体,人们构造出了类型多样、功能各异的矿化生物体.在此综述了利用仿生合成的方法,通过在细菌、真菌、植物及人体细胞等细胞内外合成不同种类无机有机复合纳米材料,从而得到具有新的应用性能矿化细胞的研究进展;着重评述了矿化细胞的仿生矿化合成方法、合成机制以及应用研究现状与前景,并对矿化细胞合成技术的发展趋势进行了展望.     

生物材料的仿生构思

过去30年里,生物材料的研究取得了显著成就,但从临床效果看,其与宿主相互作用亟待改善;哪怕是有些应用于长期埋植体内的替代物,常被机体视为异物,从而启迪人们不要仅着眼于从材料的物化性能方面构思生物材料。文章从蛋白质、糖类和脱氧核糖核酸与材料的关系出发,以细胞作为仿生生物材料的蓝本,从分子和细胞水平讨论了生物特异性材料设计,人工细胞外基质的仿生化途径以及通过材料对细胞编程凋亡的调控等方面的研究思路;试图从生命科学的广度和柔性出发,提出在不同层次和水平上进行仿生,从事生物材料设计,解决生物材料与生物体复杂接口问题,使生物材料向智能化和环境友好化发展。