仿生异质结构的非线性力学与优化设计

CORC > 力学研究所 > 中国科学院力学研究所 > 非线性力学国家重点实验室

	仿生异质结构的非线性力学与优化设计
	王泽文 ; 吴开金 ; 解丽丽 ; 何陵辉 ; 倪勇
刊名	中国科学:物理学力学天文学
	2024-05-07
卷号	54 期号:05 页码:47-77
关键词	仿生异质结构非线性力学代表性单元体断裂力学优化设计
ISSN号	1674-7275
英文摘要	轻质高强韧结构设计一直是力学和材料等学科交叉的前沿问题,也是工程应用的不懈追求.生物材料经历数百万年进化,兼具轻质、高强度和高韧性力学性能,成为高性能工程材料设计的模板.然而,生物材料往往具有跨尺度、多层级的复相结构和界面特征,会产生非线性、多过程的变形和断裂行为,进而决定强度和韧性等力学性能.如何发展定量的力学模型、阐明生物材料的结构-界面-强韧力学性能间的关系,并为高性能仿生材料制备提供优化设计方案成了近期的研究前沿.本文以极具代表性的生物“砖泥交错结构”和“扭转纤维结构”为例,从力学模型和力学机制方面,首先梳理仿生异质结构代表性单元体(RVE)的非线性力学响应与其结构间的关联;然后讨论含主裂纹仿生异质结构的断裂行为及其与RVE结构间的关联;进一步,基于力学模型和机制,给出优化强度、韧性、抗冲击性和断裂韧性等性能的力学设计方案;最后,提出仿生异质结构非线性力学与优化设计中存在的挑战和未来的发展方向.
分类号	二类
语种	中文
资助机构	国家自然科学基金(编号:12025206,12202433) ; 博士后创新人才支持计划(编号:BX2021284) ; 安徽省自然科学基金(编号:2208085QA25) ; 中国科学技术大学青年创新重点基金(编号:YD2090002010) ; 中国博士后面上基金(编号:2022M723042)资助
其他责任者	吴开金 ; 倪勇
内容类型	期刊论文
源URL	[http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/95632]
专题	力学研究所_非线性力学国家重点实验室
作者单位	1.中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室 2.中国科学技术大学工程科学学院近代力学系,中国科学院材料力学行为与设计重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	王泽文,吴开金,解丽丽,等. 仿生异质结构的非线性力学与优化设计[J]. 中国科学:物理学力学天文学,2024,54(05):47-77.
APA	王泽文,吴开金,解丽丽,何陵辉,&倪勇.(2024).仿生异质结构的非线性力学与优化设计.中国科学:物理学力学天文学,54(05),47-77.
MLA	王泽文,et al."仿生异质结构的非线性力学与优化设计".中国科学:物理学力学天文学 54.05(2024):47-77.