仿生制造技术ppt课件.ppt

仿生制造技术神奇的仿生学“鱼翔浅底,鹰击长空”,自然界形形色色的生物,都有着怎样的奇异本领?它们的种种本领,给了人类哪些启发?模仿这些本领,人类又可以创造出什么样的奇迹呢?这里要给大家介绍的是一门新兴科学——仿生学!生物的神奇“技能”蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温。萤火虫可将化学能直接转变成光能,且转化效率达100%,而普通电灯的发光效率只有6%。蝙蝠在飞行时发出超声波,由反射回来的超声波判断出自己和障碍物间的距离,再依靠耳朵的定向作用,准确确定障碍物的方位。海蜇是预报风暴最早、最准确的“顺风耳”。苍蝇的平衡棒在飞行时以一定的频率进行机械振动调节翅膀的运动方向,是保持身体平衡的导航仪。可恶的苍蝇给我们的启示?免疫力(活蝇蛆可接种于伤口之中,起杀菌清创,促进愈合之作用。)平衡能力(飞行器的平衡)嗅觉(传感器、捕蝇器)棘毛的作用(减粘)由于生物的种种神奇功能人们很早便开始关注“仿生学”据《韩非子》记载,鲁班用竹木作鸟“成而飞之,三日不下”。达芬奇——大约在公元1500年,受鸟翅启发,画了一系列的无法实现的飞行设备草图,被认为是现代仿生学之父。大约400年之后,奥托(OttoLilienthal)根据鹳的翅膀制造了滑翔机,并取得了“滑翔机之父”的称号。1960年在美国俄亥俄州召开第一次仿真学讨论会,正式命名仿生学(Bionics)2003年10月8日来自中、法、英、美等国的多位生命科学、材料科学、纳米科学与技术、工程科学等领域的著名专家聚集上海,围绕仿生结构、仿生材料、仿生研究的方法等议题,对仿生学的发展前景展开了深入研讨。2004年12月11日~13日,在以“仿生学的科学意义与前沿”为主题的第220次香山科学会议就如何从仿真学入手,向一个极为重要的创新源泉——大自然“汲取灵感”进行全面研讨。何为仿生学?仿生学——模仿生物系统的原理以建造技术系统,或者使人造技术系统具有生物系统特征或类似特征的科学。仿生学不是单纯的模仿生物,更主要的在于它要把生物的卓越机能更巧妙更精炼地应用到工程技术中去。但仿生设计的方法复制不是仿生学的研究目的,对生物系统工作原理的本质认识、理解和应用是最终目标。在这个过程中发散性地进行类比、模拟和模型化是仿生学研究的主要方法,而数学模型是从生物原型到应用模型的关键。但是对复杂生物系统的认识往往是一个长期的研究过程,并依赖于先进科学技术的支持,需要多学科的交叉、合作,所以仿生学的研究是一个系统工程,存在相当大的难度。仿生学的研究过程生物模型数学模型技术模型生物体技术装置提出模型,进行模拟是仿生学的基本研究方法。在仿生学研究的过程中,模型是联系生物科学与技术科学的桥梁。数学模型是都来源于生物模型,反过来又指导生物系统的研究。三者相辅相成进而完成了仿生学的研究。仿生学研究的分支力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息和控制仿生等电子仿生、机械仿生、建筑仿生、化学仿生、人体的仿生、宇宙仿生等形态仿生、形式美感仿生、功能仿生、结构仿生、机理仿生、色彩仿生、意象仿生