结构仿生学 课件 第1章生物结构与结构仿生学 .pptx

生物结构

生物结构特征规律

生物结构建模

结构仿生分类

结构仿生基本规则

结构仿生学发展现状

;1.1生物结构概念

1.2生物结构构成

1.3生物结构分类

1.4生物结构研究意义;1.1生物结构概念

1.2生物结构构成

1.3生物结构分类

1.4生物结构研究意义;1.1生物结构概念

1.2生物结构构成

1.3生物结构分类

1.4生物结构研究意义;1.1生物结构概念

1.2生物结构构成

1.3生物结构分类

1.4生物结构研究意义;（1）多样性：结构因素多、组合多；

（2）普遍性：有生物即有生物结构；

（3）复杂性：多层、多级、复合、嵌合、耦合、交叠、变化（运动）；

（4）功能性：结构孕育功能，功能寓于结构。有单一功能的结构，也有多功能集一身的结构。;（1）几何模型：欧氏几何，如蜂巢（正六边形），非欧氏几何等；

（2）数学模型：仿真模型、试验优化模型、神经网络等；

（3）物理模型：力学模型、运动学模型等；

（4）化学模型：分子结构、材料结构等；

（5）生物模型：器官、组织、细胞等。;（1）几何结构仿生：规则几何、非规则几何（如拓扑、分形几何等）、复合几何结构；

（2）数学结构仿生：仿真模型、试验优化模型、神经网络等；

（3）物理结构仿生：机械结构仿生等；

（4）化学结构仿生：分子仿生学等；

（5）建筑结构仿生：包括建筑艺术、建筑结构仿生等；

（5）耦合结构仿生：用上述（1）~（4）方法之一或以上进行耦合仿生。;（1）满足工程技术领域关于结构设计的一般原则；

（2）充分利用生物学准则：

（3）结构仿生也尽力做到理论仿生，由生物结构原理获得功能仿生原理；

（4）遵循仿生学基本原理和规律；

（5）优化仿生结构的结构参数集、运动学和动力学参数集、技术参数集和功能性指标集时，应在保证仿生结构可靠性的前提下，着重考虑总功能指标集的保证。;结构仿生学研究的对象是生物结构的构件、构材及联结结构。

结构仿生学经过几十年的研究发展，已在诸多领域得到了广泛应用。

结构仿生学的出现为我们提供了一种新的研究思路，有助于设计出更多性能优异的产品或者结构。

开展结构仿生研究，需要多个学科和工程专业知识???作研究。

未来的结构系统可以真正成为仿生智能结构系统。

;1.讨论

讨论自然界中存在的结构及可能的仿生应用。

讨论参考点：结合生活中应用及存在的问题，在自然界中寻求可能的仿生解决方案。

讨论结构仿生学发展方向。

讨论参考点：结合结构仿生学发展现状，从构件、构材和联结三方面讨论未来可能发展方向。

2.习题

试述生物结构概念及构成。

试述结构仿生学概念及基本规则。