仿生制造技术.doc

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse膃仿生制造技术羁摘要:科学技术日新月异,机械设计的理念和技术随之也迎来了多元化的发展。近年来,随着仿生学在机械设计领域的广泛应用,众多研究难题得以有效解决,而且行业市场经济也随之得到了一定促进,为我国生产机械化的推进提供了巨大的动力。本文分析了机械仿生设计中的相关基本内容,并就仿生学原理在机械设计中的实际应用作出浅要论述。虿关键字:仿生学;机械设计;应用薅薆1引言蒀仿生学是一门实现生物特点与技术有效融合的科学,其通葿过对生物结构特征、生理特性以及能量、信息转换控制等方面的薆综合研究,选取一部分成果应用到各行业领域的生产体系,进而蚄实现其理念创新和技术变革。在实际生产中,仿生学的应用往往膄能创造新的工艺系统、建筑构型以及自动化装置等,而且在设计膀理念方面,其同样能提供新的思路与方向,以一种特定的途径有蚈效解决相关难题。就目前而言,随着大量仿生机械产品的推出,螂仿生学应用在机械设计领域中越来越受到重视,相应的研究投薃入也正逐年增加。当然,近年来机械仿生设计方面取得的成就也袀不在少数,随着时代的发展而得到了不断深入、广泛和有效的推蒅进。膅2})L械仿生设计的基本内容羂当前形势卜,机械仿生设计无疑正向着多元化发展,而且也逐步从传统的基础设计走向了新型的创新设计。目前,机械设计蚀行业已然建立起了全面的仿生体系,通过对生物科学的有益吸薇收,主要实现了以卜几个方而的仿生设计:,生物为了更好适应周围环境薈的改变,逐渐形成了自身独有的功能特性。而在机械仿生设计薅中,这一点往往能为各方面的工作指引一个新的方向,并使之有袁效抓住技术创新的突破口。现今已有的设计实例中,不仅包括生膁物特殊外形的仿生、还包括生理特性的一系列应用,显然这些方莅面技术创新的研究都取得了相应的成果,功能特性的仿生也使螄得机械设计不再拘泥于传统的模型设计,而更多拥有了其灵活芁h}与实效性。#JL械设计中,运动体系的规划往往是重点以及难点,同样,在机械仿生设计中,生物运动特征的仿生也必不可少。对于这些袂生物与生俱来的特点,通过将其板块化、细节化,便能从中找出蚀与实际生产工作的良好结合点,使得相应的机械设计更贴合自莈然,因而应用水平也就随之提高。目前的运动特征仿生中,对生蒈物基本运动方式、运动系统的调节等都进行了全面的研究,,也从微莃观角度上实现了人与自然的协调发展。在相关的机械仿生设计螃中,其通常在材料生产方面收效较为显著,因此而推出的一系列衿仿生材料也良好地适应了高强度、高效率的性能需求,为生产发莇展带来了极大的经济效益。而通过对生物内部组织机制一些必蚅要性联系的分析,机械微组装、,人们对于信息的传递与控制要求螄也越来越高,而在这一方面,生物在不断进化过程所拥有的一些蚁能力同样可以借鉴。具体地,在机械仿生设计中,信息管理设备荿往往能通过生物的一些信息获取方式、反馈系统以及自主控制膆能力等得到全新的发展空问,不仅生产质量得以有效保证,而且膆实际效率也随之大大提高、肁肀3filL械仿生设计主要研究方向芇仿生机械学是以力学或机械学作为基础的,综合生物学、医学及工程学的一门边缘学科,它既把工程技术应用于医学、生物学,又把医学、生物学的知识应用于工程技术。它包含着对生物现象进行力学研究,对生物的运动、动作进行工程分析,并把这些成果根据社会的要求付之实用化。 、更广,从概念设莈计到产品开发要实现与工程仿生学,包括生命科学、生物科学莃等在内的多层次、全方位上的渗透,通过对生物原形机理、机膄构的研究,创造和完善仿生机械设计的全新理论体系,从而为薁新型仿生机械产品的开发与生产打下基础。膆在该领域,我国已经开展了以工程机械和农业机械为典螅型的地而机械仿生脱附减阻研究,引起国内外同行的广泛关蚃注。包括生物非光滑脱附减阻、生物体表润湿性、生物柔性和芁生物电与生物润滑等内容,以及与之相对应的仿生非光滑脱膇附减阻、仿生脱附减阻材料、仿生柔性脱附和仿生电渗原理等袄方而基础性机理研究,目前形成了比较完善的的生物脱附与肂机械仿生研究理论体系与方法体系[u}},并且在此基础上逐步螇进行规范和升级。)技术的吃速发展使机械形状、结构蒂和机构的快速演化、变异与再生成为可能,可以加快机械产品薈的标准化和系列化设计进程,缩短新产品的开发周期。主要包