导读:本文包含了结构仿生理论论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:人体,骨,仿生学,分形
结构仿生理论论文文献综述
毛娅,陈作炳[1]（2007）在《基于分形理论的人体骨微观结构仿生设计(英文)》一文中研究指出背景:设计人体骨微观结构需建立一种能有效地描述其中的孔结构和连接体的模型,由于这些孔具有不规则的边界,而这种不规则性很可能就与功能有着密切的关系。分形理论能否有效的找出这些不规则结构中蕴含的规则性?目的:利用分形理论对人体骨微观结构进行了分形特性描述,根据分形维构造符合人体要求的微孔结构,利用快速成型制造技术,从仿生学的角度提出了一种新的人体骨微观结构叁维建模设计方法。设计:计算机辅助仿生设计。单位:武汉理工大学生物中心。材料:实验于2005-01/06在武汉理工大学生物中心完成,材料为1名健康中年男性人体髋关节骨灰度图原始图。方法:对人体骨灰度图进行处理,提取其典型微孔结构的边缘轮廓,得到的人体骨边缘轮廓图。利用B样条作图原理将其矢量化。①利用分形理论,分析典型微孔结构的分形维数,结果用维数(D=2s,s为拟和直线的斜率)表示,找出微孔结构之间的内在联系。②在VC++下利用蒙特卡罗撒点法生成具有适当孔隙率的人体骨二维微观结构,利用快速成型分层制造技术生成叁维结构模型。主要观察指标:①人体骨微观组织微孔结构的分形维数。②人体骨二维及叁维模型建立结果。结果:①对具有代表性的孔进行了分维计算,得出这些维数值介于1.14～1.28之间,这些微孔结构的分维值是非常接近的,证明了人体骨边界轮廓具有自相似性。②得到了人体骨微观结构的二维模型,得到二维模型之后,利用快速成型分层制造技术生成了叁维结构模型,在保证二维模型较大孔隙率的情况下,叁维模型的孔隙率以及连通性均能达到较高要求,通过计算,该模型的孔隙率达到40%以上,能够实现层与层之间的相互贯通,满足设计要求。结论:从人体骨微观结构仿生型应该满足的基本要求入手,将分形理论应用于人体骨二维仿生模型建立。对人体骨灰度图及其典型微孔的边缘轮廓的分形特性进行了分析。利用VC++开发出适应组织工程的人体骨二维仿生微观结构的软件,同时将二维模型导入到叁维软件中生成叁维模型,最终生成符合人体骨功能的3维支架结构模型。(本文来源于《中国组织工程研究与临床康复》期刊2007年14期）
喻懋林[2]（2005）在《基于结构仿生理论的高比强度、比刚度结构设计研究》一文中研究指出面对复杂多样、千差万别的工程结构,越来越多的要求工程师设计出既具有高的强度和刚度,又轻质节省的结构。而生物体的结构是亿万年自然选择和生命进化的结果,具有优良的承力特性。结构仿生理论就是通过研究生物体的宏观、微观特性,发现其优良结构的学科。本文通过运用结构仿生理论,对飞机机翼部件及整体结构进行了高比强度的仿生设计,对高速机床上直线电机驱动的工作台进行了高比刚度的仿生设计,并进行了有限元的静力学和动态特性分析。对仿生学尤其是结构仿生学的深入研究是进行结构仿生设计的基础。因此,本文首先对仿生学的概况进行了描述。指出了结构仿生涉及的基础理论,即相似理论、进化理论和优化理论。作者提出了结构仿生设计的几大步骤,并根据本课题的特点制定了仿生模型建立流程,提出了根据生物特性而非某种生物种类进行仿生设计的新思路。并对结构仿生过程中应该注意的问题进行了探讨。在高比强度结构设计方面,选取飞机机翼为研究对象。通过对翼梁的仿生设计,并结合叁种载荷作用下的有限元仿真分析结果,得出仿生型与原型翼梁的承力特点。根据叁种生物特性设计出了六种机翼结构,它们都一改传统的机翼内部形式,采用了全新的结构仿生设计思想。有限元仿真结果表明,仿生Ⅵ型的最大应力值和质量都较原型机翼有所下降,比强度性能得到了提高。在高比刚度结构设计方面,通过运用生物体质量分布规律等叁种生物体特性设计出了四种仿生型的高速机床工作台。静力学仿真结果表明仿生Ⅳ型的变形和质量都较原型有所减少,比刚度特性得到了较大程度的提高。同时,还对仿生Ⅳ型与原型进行了模态和瞬态动力学的分析。最后运用快速原型工艺对原型与仿生Ⅳ型工作台进行了样件试制与静力学实验。(本文来源于《北京航空航天大学》期刊2005-02-28）
陈作炳,饶嵩,李世普,阎玉华[3]（2004）在《基于分形理论的人体骨微观结构仿生设计》一文中研究指出利用分形理论对人体骨微观结构进行了分形特性描述 ,根据分形维构造符合人体要求的微孔结构 ,利用快速成型制造技术 ,从仿生学的角度提出了一种新的人体骨微观结构叁维建模设计方法。(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2004年04期）
邓念斌[4]（2002）在《基于分形理论的人体骨二维微观结构仿生设计》一文中研究指出本文针对人体骨微观结构仿生模型应该满足的基本要求，将组织工程引入人体骨仿生设计，分析了分形理论应用于人体骨二维微观结构仿生模型建立的可能性和具体的方法，并结合蒙特卡洛模拟方法，设计出相似的人体骨二维仿生微观结构。论文首先对人体骨图像进行了格式转换、边缘检测和边缘增强以及边缘轮廓提取等操作，得到了一系列的人体骨边缘轮廓图。其次，计算人体骨的整体分维数和它的各个边界轮廓的分维数，分析了人体骨的整体分维特性和人体骨各边界轮廓的分维特性，得出人体骨整体为非自相似性和人体骨边界轮廓为自相似性的结论。最后，对适应组织工程的人体骨微观结构仿生模型在二维上所需满足的基本要求进行了分析，研究了用分形理论作为建模基本方法的可行性，并给出了基于分形理论和蒙特卡洛的人体骨二维微观结构仿生设计的具体方法，实现了人体骨二维仿生微观结构设计。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2002-05-01）
结构仿生理论论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
面对复杂多样、千差万别的工程结构,越来越多的要求工程师设计出既具有高的强度和刚度,又轻质节省的结构。而生物体的结构是亿万年自然选择和生命进化的结果,具有优良的承力特性。结构仿生理论就是通过研究生物体的宏观、微观特性,发现其优良结构的学科。本文通过运用结构仿生理论,对飞机机翼部件及整体结构进行了高比强度的仿生设计,对高速机床上直线电机驱动的工作台进行了高比刚度的仿生设计,并进行了有限元的静力学和动态特性分析。对仿生学尤其是结构仿生学的深入研究是进行结构仿生设计的基础。因此,本文首先对仿生学的概况进行了描述。指出了结构仿生涉及的基础理论,即相似理论、进化理论和优化理论。作者提出了结构仿生设计的几大步骤,并根据本课题的特点制定了仿生模型建立流程,提出了根据生物特性而非某种生物种类进行仿生设计的新思路。并对结构仿生过程中应该注意的问题进行了探讨。在高比强度结构设计方面,选取飞机机翼为研究对象。通过对翼梁的仿生设计,并结合叁种载荷作用下的有限元仿真分析结果,得出仿生型与原型翼梁的承力特点。根据叁种生物特性设计出了六种机翼结构,它们都一改传统的机翼内部形式,采用了全新的结构仿生设计思想。有限元仿真结果表明,仿生Ⅵ型的最大应力值和质量都较原型机翼有所下降,比强度性能得到了提高。在高比刚度结构设计方面,通过运用生物体质量分布规律等叁种生物体特性设计出了四种仿生型的高速机床工作台。静力学仿真结果表明仿生Ⅳ型的变形和质量都较原型有所减少,比刚度特性得到了较大程度的提高。同时,还对仿生Ⅳ型与原型进行了模态和瞬态动力学的分析。最后运用快速原型工艺对原型与仿生Ⅳ型工作台进行了样件试制与静力学实验。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
结构仿生理论论文参考文献
[1].毛娅,陈作炳.基于分形理论的人体骨微观结构仿生设计(英文)[J].中国组织工程研究与临床康复.2007
[2].喻懋林.基于结构仿生理论的高比强度、比刚度结构设计研究[D].北京航空航天大学.2005
[3].陈作炳,饶嵩,李世普,阎玉华.基于分形理论的人体骨微观结构仿生设计[J].武汉理工大学学报.2004
[4].邓念斌.基于分形理论的人体骨二维微观结构仿生设计[D].武汉理工大学.2002