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申请/专利权人：哈尔滨理工大学

摘要：本发明适用于点阵结构技术领域，提供了一种仿生甲虫前翅点阵结构设计方法，所述方法包括：从甲虫前翅微观小梁结构特点出发，通过对甲虫前翅微观小梁结构的相似性分析和提取，提取出主要结构元素和结构机理，根据仿生学原理，通过相似性分析的方法确认，从结构相似度、功能相似度和边界相似度角度对所选元素进行分析；根据甲虫前翅微观小梁结构特点进行结构特征提取与内凹三角形结构融合，建立一个三维宏观的初步仿生甲虫前翅单胞结构，并确立每个元素及其尺寸的范围，用于结构构造和尺寸参数优化；本发明内容：可以提高零件的轻量化程度和吸能性能。

主权项：1.一种仿生甲虫前翅点阵结构设计方法，其特征在于，所述方法包括：从甲虫前翅微观小梁结构特点出发，通过对甲虫前翅微观小梁结构的相似性分析和提取，提取出主要结构元素和结构机理，根据仿生学原理，通过相似性分析的方法来确认，从结构相似度、功能相似度和边界相似度角度对所选元素进行分析；根据甲虫前翅微观小梁结构特点进行结构特征提取与内凹三角形结构融合，建立一个三维宏观的初步仿生甲虫前翅单胞结构，并确立每个元素及其尺寸的范围，用于结构构造和尺寸参数优化，所述仿生甲虫前翅单胞结构包括：内凹三角形结构1由正三角形顶部变平，底部有两处向内凹折并向两端延伸出一段形成，将甲虫前翅小梁微观结构的单叶双曲面结构和内凹三角形结构1融合，通过对内凹三角形结构1的上顶面进行对称，形成了具有单叶双曲面形状的二维结构，继而在将二维平面结构围绕竖直中心线进行旋转阵列，生成了具有单叶双曲面形状的仿生甲虫前翅单胞结构2，结构呈现为中心对称，将仿生甲虫前翅单胞结构各端点相连接阵列形成仿生甲虫前翅点阵结构3，所述内凹三角形结构初步参数为：外边长L1取值范围为7.5mm-9.5mm，内边长L2取值范围为3.5mm-5.5mm，外边厚T1取值范围为0.8mm-1.2mm，内边厚T2取值范围为0.6mm-1mm，上夹角G1取值范围为24°-36°，下夹角G2＝60°，上边宽N取值范围为2mm-4mm，下边宽D取值范围为8mm-10mm；通过单因素分析法和响应曲面法研究结构参数对初步仿生甲虫前翅单胞结构的吸能性能的影响规律；对初步仿生甲虫前翅单胞结构进行优化设计，得到最优吸能性能的仿生甲虫前翅单胞结构的结构参数；使用最优吸能性能的仿生甲虫前翅单胞结构的结构参数构建仿生甲虫前翅单胞结构；将仿生甲虫前翅单胞结构各端点相连接阵列形成仿生甲虫前翅点阵结构。

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