植物叶片中轴图式与力学自适应性的关系（I）——试验研究和数值模拟

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2007, Vol. 35 ›› Issue (3): 42-46,52.

植物叶片中轴图式与力学自适应性的关系（I）——试验研究和数值模拟

刘旺玉侯文峰欧元贤

华南理工大学机械工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2006-04-21 出版日期:2007-03-25 发布日期:2007-03-25
通信作者: 刘旺玉(1966-)，女，博士，副教授，主要从事材料与结构的一体化建模与设计研究。 E-mail:meliuwy@scut. edu.cn
作者简介:刘旺玉(1966-)，女，博士，副教授，主要从事材料与结构的一体化建模与设计研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(50675067 )广东省自然科学基金资助项目(05006496)

Relationship Between Medial Axis Pattern of Plant Leaf and Mechanics Self-Adaptability (I) :Experimental Investigation and Numerical Simulation

Liu Wang-yu Hou Wen-feng Ou Yuan-xian

School of Mechanical Engineering , South China Univ. of Tech. , Guangzhou 510640 , Guangdong , China

Received:2006-04-21 Online:2007-03-25 Published:2007-03-25
Contact: 刘旺玉(1966-)，女，博士，副教授，主要从事材料与结构的一体化建模与设计研究。 E-mail:meliuwy@scut. edu.cn
About author:刘旺玉(1966-)，女，博士，副教授，主要从事材料与结构的一体化建模与设计研究。
Supported by:
国家自然科学基金资助项目(50675067 )广东省自然科学基金资助项目(05006496)

摘要/Abstract

摘要： 中轴图式是植物叶片的一个普遍几何特征，也是叶片承担自重和环境应力的主要结构羊元.为探讨植物叶片拓扑结构对叶片的力学增强机理，采集双子叶植物的坐标数据制作了铜叶脉，通过在不同受力点施加不同量值的载荷，对叶脉的变形进行了试验研究和数值模拟.结果表明:叶脉的变形量符合叠加原理;数值模拟得到的变形趋势和变形量与试验结果趋于一致，证明所采用的试验方法是正确的.

关键词: 中轴图式, 力学自适应性, 机理, 试验研究, 数值模拟

Abstract:

The medial axis pattem is not only the original geometric characteristic of plant leaf but also the major structural element that enables the plant leaf to stand the self-weight and the environmental stress. In order to reveal the theory of mechanics reinforcement of the plant leaf by the topological form , some copper veins were fabricated according to the data from the coordinates of dicotyledon. The deformations of the vein loaded with different forces
at different points were then experimentally investigated and numerically simulated. The results indicate that the de-formations of the vein follow the superposition principle , and that the simulated deformation and deformation ten-dency accord with the experimental ones , thus verifying the correctness of the test method adopted in this paper.

Key words: medial axis pattem, mechanics self-adaptability, mechanism, experimental investigation, numerical simulation

刘旺玉侯文峰欧元贤. 植物叶片中轴图式与力学自适应性的关系（I）——试验研究和数值模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(3): 42-46,52.

Liu Wang-yu Hou Wen-feng Ou Yuan-xian. Relationship Between Medial Axis Pattern of Plant Leaf and Mechanics Self-Adaptability (I) :Experimental Investigation and Numerical Simulation[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2007, 35(3): 42-46,52.

[1]	于鸣泉, 赵继云, 满家祥, 等. 高水基液压马达配流机构的研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(9): 19-29.
[2]	卢志民, 李博航, 唐雯, 等. 燃煤电厂SCR脱硝系统喷氨优化模拟[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(8): 62-70.
[3]	楼波, 周达恒, 夏骏. 氯化镧的脱水/吸附反应动力学分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(8): 71-79.
[4]	刘定平, 张向阳, 陈爱桦, 等. 基于正交设计的旋流管式除雾器性能的数值分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(6): 89-96.
[5]	麻向军, 王臻, 姚志强, 等. 偏心转子挤出机中UHMWPE熔体流动特性的数值模拟[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(5): 114-121.
[6]	赵晓华, 董文慧, 李佳, 等. 基于驾驶行为的隧道交通标志影响特征及作用机理[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(4): 88-100.
[7]	戴公连, 陈坤, 葛浩, 等. 钢轨非接触式无损检测技术数值模拟研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(4): 44-52.
[8]	李树勋, 胡迎港, 李成, 等. 基于代理模型的轴流式调节阀阀体型线优化[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(3): 41-52.
[9]	田立丰, 郭美琦, 丁浩, 等. 超声速边界层气动光学效应及控制研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(2): 137-146.
[10]	于鸣泉, 赵继云, 满家祥, 等. 低速大扭矩液压马达配流机构研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(11): 101-109.
[11]	徐晓, 张川洋, 肖刚锋, 等. 薄壁深杯形件多工艺复合旋压成形机理研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(9): 109-115.
[12]	杜建明, 房倩, 王赶, 等. 高速列车经过双线隧道瞬变压力及压力梯度特征[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(9): 58-68.
[13]	宫楠, 李培振, 何徐明. 新型电涡流连梁阻尼器设计及其数值模拟分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(7): 25-34.
[14]	杜建明, 房倩, 李建业. 车隧阻塞比对高铁隧道壁面气动压力特征的影响[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(5): 56-64.
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