仿生材料的力學(xué)性能和摩擦磨損檢測

自然界生物在億萬年的協(xié)同進(jìn)化中，為滿足生存需求而不斷適應(yīng)環(huán)境，其結(jié)構(gòu)和功能已經(jīng)達(dá)到很接近的程度。體表是生物與外界交換能量和物質(zhì)的重要器官，同時(shí)保護(hù)生物免于外部環(huán)境的侵害。生物體根據(jù)所處環(huán)境，在進(jìn)化中不斷調(diào)整體表形態(tài)，造就出了各種各樣的軟硬相間形貌及結(jié)構(gòu)，被賦予了優(yōu)良的減阻、耐磨特性。天然生物材料，如竹材、潮間帶貝類和蛇腹鱗等的摩擦學(xué)特性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象。摩擦具有兩面性，既有有害的一面，又有有益的一面。通常認(rèn)為摩擦是有害的，因?yàn)槟Σ帘厝话殡S磨損，因此，根據(jù)所需的摩擦系數(shù)制備出軟硬相間形貌仿生材料也是值得研究的。

仿生材料摩擦磨損檢測方法：

上海保圣TA.XTC-20仿生材料檢測儀對(duì)軟硬相間層狀仿生材料并進(jìn)行了摩擦測試，驗(yàn)證了理論及模擬結(jié)果。通過設(shè)計(jì)兩種不同彈性模量的軟材料與硬材料的配比及其不同表面形式，制造出來的軟硬相間形貌仿生材料表現(xiàn)出了可控的摩擦性能，以粘著摩擦理論為基礎(chǔ)，結(jié)合軟硬相間層狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確立了軟硬相間層狀仿生材料摩擦過程數(shù)學(xué)模型。研究了軟、硬材料組分的材料屬性，軟、硬材料組分的體積分?jǐn)?shù)，軟、硬材料組分各自摩擦因數(shù)對(duì)軟硬相間層狀仿生材料摩擦因數(shù)的影響規(guī)律。因此，工程實(shí)際中合理的設(shè)計(jì)材料的摩擦系數(shù)至關(guān)重要。

仿生材料力學(xué)性能測試方法：

上海保圣TA.XTC-20仿生材料檢測儀還可以測試仿生材料的耐磨性能、拉伸性能、抗沖擊等力學(xué)性能，表面分布有一定規(guī)律的仿生耦合單元體的仿生材料，表現(xiàn)了出色的減阻、耐磨特性，并用于工程實(shí)際中，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。軟硬相間形貌仿生材料是以生物體特性為原型將彈性模量不同的兩種材料在一定配比下有序或無序排列而形成的材料，通過模仿天然生物材料的形貌、結(jié)構(gòu)、材料配比、尺寸、分布規(guī)律等因素進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)。我們定義彈性模量小的材料為軟材料，彈性模量大的材料為硬材料,軟硬相間形貌仿生材料設(shè)計(jì)涉及多個(gè)方面，合理的設(shè)計(jì)是保證軟硬相間形貌仿生材料具有相應(yīng)特性的基礎(chǔ)。