基于粒子系统的交互式叶脉生成

叶脉是叶片真实感中不可缺少的部分,本文提出了一种基于粒子系统的叶脉模拟方法。首先用户通过交互方式描绘叶片的轮廓及主叶脉和第二层叶脉,第三层以及更深层的叶脉由粒子系统生成;其次系统为每个叶片内的栅格化点寻找最接近自己的吸引点(交互指定的叶脉),并生成有向引力图;在叶片轮廓内随机撒播粒子,粒子根据引力图指定的方向移动,通过不断的与其他粒子合并生成叶脉。该方法能较好的模拟植物深层次的叶脉。     

基于Voronoi图的植物叶脉建模方法

提出了一种生成树叶叶脉模型的算法.叶片轮廓用B样条曲线绘制,分形LS文法用来实现对第一、二级叶脉的模拟,并使用Voronoi图对叶面进行网状分割生成第三级细脉.在生成Voronoi图的过程中,采用基于Poisson-disk模型的Dart-throwing随机采样算法得到均匀分布的Voronoi点集.仿真结果验证了该算法的可行性.     

杨树叶片的微观结构及拉伸特性

观察了杨树(Ponulus hopeiensis)叶片的微观结构,测定了叶片叶脉和叶肉的拉伸性能,分析了叶片拉伸特性与微观结构之间的关系。结果表明:杨树叶片的叶脉是由表皮组织、薄壁组织、维管束及其周围的机械组织构成的多孔、蜂窝状的复合结构;叶肉主要是由栅栏组织和海绵组织组成的分层结构。杨树叶片主脉和附带叶肉的主脉具有不同的拉伸性能,附带的叶肉越宽,最大拉力越大;叶片具有一定的强度,其承载能力主要取决于叶脉中表皮组织、维管束及机械组织的发达程度。本研究可为工程仿生的抗疲劳设计提供有益参考。     

炭化叶脉网络生长MOFs材料制备透明超级电容器

可穿戴和便携式电子设备迫切需要发展透明超级电容器等电化学储能器件。炭化树叶叶脉由连续的碳纤维网络构成,具有非常好的透明性,且兼具导电性好和质量轻的优点。本文以炭化菩提树叶叶脉网络为集流体,通过溶剂热法在其上原位生长了Ni/Co混合金属-有机框架材料（Ni/Co-MOF）。炭化叶脉的连续碳纤维网络有利于电子连续传输及电解液的输运;Ni/Co-MOF中混合金属中心有利于提供更多的电化学位点存储电荷。所制备的炭化叶脉网络@Ni/Co-MOF透明电极在1mA/cm²电流密度下表现出1.15F/cm²的高面积容量,经过1000次循环后,容量保持率为105.4%,仍具有良好的循环稳定性。以炭化叶脉网络@Ni/Co-MOF和炭化叶脉网络@活性炭组装成非对称透明超级电容器,在1.6V的大电势窗口、1mA/cm²的电流密度下,得到的面积容量为0.47F/cm²、面积能量密度为0.61W·h/cm²;并具有良好的循环稳定性,在循环300圈后,容量保持率为93.6%。炭化叶脉网络@MOF材料的方法将为制备透明功能器件如传感器、光电器件、太阳电池和锂离子电池等应用提供了新途径。     

叶脉电镀技术

通过对一些叶脉挺硬的树叶的一系列加工处理，采用化学镀和电镀的手段，使树叶成为具有艺术特性较强的装饰工艺品，其工艺是一项投资少，成本低，见效快的实用技术。     

一种平板集热器仿叶脉流道吸热体的研究与应用

本文简述一种新的平板集热器吸热体流道结构,此种吸热体流道模仿了植物叶脉形式即仿叶脉结构,通过简单的实验说明此种结构的优势所在,并探讨实现批量生产存在的问题,在平板集热器发展方向上开拓新的视野。     

仿生叶脉分形微结构表面的平板热管传热性能研究

基于植物叶片的蒸腾作用,以叶脉结构作为蓝本,设计了分形角度为50°、60°、70°、80°、90°的仿叶脉槽道结构,并将其应用于平板热管冷凝端。其中上一级槽道与下一级槽道的长度比、宽度比均为0.7,第一级槽道长度为16.0 mm、宽度为2.0 mm、深度为0.3 mm,并且设置一组未经表面处理的平板热管作为对照。实验结果表明:分形角为80°时性能最优,其冷凝热阻最小可达39.420℃/kW,相比未经表面处理平板热管的热阻降低了40.29%;相对于传统的直槽道结构,置于冷凝端的仿叶脉槽道结构能极大地降低工质流阻,有利于工质回流。     

叶脉型微通道热沉设计及散热特性分析

为改善相控阵天线多热源阵面温度的均匀性,基于植物叶脉优良的传质特性,提出一种用于相控阵多热源阵面的叶脉型微通道热沉。首先,对叶脉型微通道热沉的流动特性和散热特性进行仿真分析,得到热沉的热源温度分布。然后,以热源温度标准差最小化为目标,进一步优化叶脉型微通道结构,得到了非对称叶脉型微通道拓扑结构。最后,采用金属3D打印加工了铝基微通道热沉样件并进行散热性能测试。数值仿真结果表明,相比于传统平行微通道热沉,叶脉型微通道热沉不仅强化了传热,而且使得热源温度更均匀,压力损失更小;实验结果验证了叶脉型微通道热沉优良的散热性能。研究结论可为相控阵多热源阵面的热沉设计提供依据。     

一叶知秋

我去的时候,看见一片枯落的玉兰树叶在风中跌跌撞撞,正好落到她手里,像认识她一样。这片落叶已看不到一丝绿色,清晰的叶脉跟她手上的青筋融为一体,仿佛这叶子是从她手里长出来的。她捧着这片落叶,看得入神。她去年得了大病,在鬼门关转悠一圈,又奇迹般     

相似分析在结构仿生设计中的应用研究

指出了仿生相似分析内容和步骤,并对生物骨架与小型梁肋机翼结构进行了模糊相似评价,表明叶脉承力性能与小型梁肌机翼具有高的相似度;针对机翼结构设计要求,借鉴叶脉结构特征,设计了仿生型机翼结构.有限元分析表明,仿生型机翼具有更高的结构效能.