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結構仿生學 版權信息
- ISBN：9787111771869
- 條形碼：9787111771869 ; 978-7-111-77186-9
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
結構仿生學 本書特色
本書從生物結構和結構仿生的內涵和基礎知識體系出發，從生物結構的三個角度（構件、構材和聯結）簡要分析了結構仿生方式，介紹了結構仿生學中涉及的力學理論基礎，系統地闡述了結構仿生設計方法并給出了具體設計范例和結構仿生學的典型應用案例。
結構仿生學 內容簡介
本書從生物結構和結構仿生的內涵和基礎知識體系出發，從生物結構的三個角度（構件、構材和聯結）簡要分析了結構仿生方式，介紹了結構仿生學中涉及的力學理論基礎，系統地闡述了結構仿生設計方法并給出了具體設計范例和結構仿生學的典型應用案例。全書共5章，主要內容有生物結構與結構仿生學概述、生物材料特性與結構仿生方式、結構仿生學力學理論基礎、結構仿生設計方法、結構仿生學典型應用案例。各章章末設討論與習題，力爭在新工科背景下，優化討論課教學模式，強化教學效果，提高工科人才培養質量，為社會輸出“卓越工程師”。本書內容全面、新穎，在力求保持結構仿生學的系統性和完整性的基礎上，著重介紹一些應用廣泛、相對成熟的先進技術。 本書可作為仿生科學與工程專業的本科生、研究生教材，也可作為相關專業的教材和教學參考書，還可作為工程技術人員的參考書。
結構仿生學結構仿生學 前言
基于工程力學原理，結構仿生學研究生物體在不同結構層次（微觀、細觀、宏觀）的形態，以獲得設計靈感，并進一步通過仿生模擬對材料、結構和系統進行優化，旨在提高工程結構的效率。結構仿生學是一門集生物學、材料科學、結構設計、控制科學、空氣動力學和系統工程于一體的跨學科研究領域。結構仿生學主要研究生物體及自然界物質的內部結構原理，并將生物體的結構和性質應用于工程技術，為工程結構提供新的設計思路。目前，結構仿生學正沿著多功能、智能化、集成化和微型化方向快速發展，只有重視并加強多學科協作、建立和完善仿生學理論，才能進一步擴大結構仿生的工程應用，并推動結構仿生技術的持續進步。 br 本書是編者對所從事的結構仿生科研領域研究成果和在吉林大學講授結構仿生學課程經驗的總結。本書編寫的目的是提供關于結構仿生研究的基本知識體系和設計方法，并對結構仿生領域中的新發現和新進展進行介紹。 br 本書的第1章為生物結構與結構仿生學概述，介紹生物結構的概念、構成、分類及其特征規律和結構仿生的分類、基本規則及其發展現狀；第2章為生物材料特性與結構仿生方式，介紹生物材料的特性，從構件、構材和聯結三個角度簡要分析了生物材料的結構仿生方式，并介紹生物材料結構仿生及仿貝殼結構材料設計范例，幫助讀者初步了解結構仿生學；第3章為結構仿生學力學理論基礎，介紹一些結構仿生學研究中涉及的力學理論；第4章為結構仿生設計方法，是本書的核心內容，從構件、構材和聯結三個方面以工程中的創新實例來輔助說明結構仿生設計的過程，從而加強讀者對結構仿生學理論與方法的理解；第5章為結構仿生學典型應用案例，通過介紹結構仿生學的典型應用案例，進一步拓寬讀者對結構仿生領域的認識。 br 本書第1章的理論基礎源于任露泉院士多年深耕仿生領域的實踐與探索，由孫霽宇整理并編寫而成，第2章由孫霽宇、任麗麗、王悅明、吳薇編寫，第3章由孫霽宇、田宏麗編寫，第4章由孫霽宇、王書鵬、王悅明編寫，第5章由孫霽宇、劉超編寫。 br 本書由吉林大學韓志武教授、張志輝教授擔任主審，兩位教授對全書進行了認真的審閱，并提出了許多寶貴意見，編者在此表示衷心的感謝。 br 由于結構仿生學的理論與方法還在不斷地發展和完善過程中，且編者水平有限，因此本書難免存在疏漏，懇請讀者批評指正。
結構仿生學 目錄
目錄
前言
第1章生物結構與結構仿生學概述1
11生物結構1
111生物結構的概念與構成1
112生物結構的分類2
113生物結構的研究3
12結構仿生4
121結構仿生的分類及基本規則4
122結構仿生學發展現狀4
討論與習題6
第2章生物材料特性與結構仿生
方式7
21生物材料特性7
22生物材料的結構仿生方式9
221構件結構仿生方式9
222構材結構仿生方式13
223聯結結構仿生方式16
23生物材料結構仿生18
231構件結構仿生19
232構材結構仿生54
233聯結結構仿生59
24仿貝殼結構材料設計范例91
241確立產品/目的需求和選取生物
對象91
242提取仿生對象特征和簡化仿生
對象特征91
243選取仿生材料91
244確定制備方法、工藝參數調整和
幾何參數設計93
245表征仿生設計產品93
討論與習題93
第3章結構仿生學力學理論基礎95
31結構靜力學95
311平面體系的幾何構造分析95
312靜定結構受力分析96
313虛功原理與結構的位移計算97
314力法101
315位移法102
316力矩分配法103
32彈性力學105
33多孔彈性理論106
34流體力學107
35流變力學108
351流變固體的時間效應109
352黏彈性模型110
353積分型本構關系113
354非線性黏彈性本構關系114
355非牛頓流體115
356廣義牛頓流體116
357觸變性流體118
36耦合應力理論119
討論與習題120
第4章結構仿生設計方法121
41結構仿生設計一般過程121
42構件表面結構仿生設計122
421表面減阻功能結構124
422表面減阻結構仿生設計原理130
423仿生減阻深松鏟設計范例130
43構件結構仿生設計132
431仿生步進執行器132
432仿生步進壓電執行器設計原理136
433仿生步進壓電執行器設計范例144
44構材結構仿生設計148
441梯度的一般性質149
442仿生梯度材料設計原理149
443仿生梯度材料設計范例153
45聯結結構仿生設計155
451點陣結構材料155
452拓撲優化方法156
453仿竹吸能結構材料設計范例157
討論與習題163
第5章結構仿生學典型應用案例164
51結構仿生學與材料工程164
511陶瓷基復合材料164
512組織工程材料174
513仿生智能材料177
52結構仿生學與建筑工程179
521仿生建筑的概念180
522仿生建筑的分類180
523仿生建筑的空間特征184
524經典仿生建筑設計案例185
53結構仿生學與機械工程187
531仿生機械學定義187
532仿生機械與機器人技術、
康復工程188
533仿生機械設計案例192
54結構仿生學與航空航天工程203
541金屬結構材料204
542空間結構復合材料205
543結構功能材料206
544仿生空間結構設計案例207
討論與習題209
參考文獻210
展開全部
結構仿生學 作者簡介
孫霽宇，女，1976年生。工學博士，教授/博導。2012年授獲中國農業工程學會第六屆青年科技獎。2015年榮獲長春市第六批有突出貢獻專家稱號。負責國家自然科學基金4項、十二五國家科技支撐計劃項目1項，十三五國家重點研發計劃政府間國際科技創新合作重點專項1項、裝備預研領域重點基金項目1項、航空科學基金1項、十三五裝備預研兵器工業聯合基金1項、吉林省科技發展計劃項目4項等。發表學術論文80余篇，其中作為第一作者/通訊作者SCI收錄論文50余篇（他引2300余次），h-index = 22，ESI高引2篇。申請國家發明專利31件，獲批23件。受邀任"Bioinspiration & Biomimetics"期刊編委（20211.1-）。申請人長期從事一線教學工作，已獲得吉林大學校級教改項目3項，發表教改論文3篇，在教學改革方面具有豐富的經驗，主編或參與過三本專著的撰寫工作。
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