一种仿生鲨鱼盾鳞的减阻结构及制备方法技术

一种仿生鲨鱼盾鳞的减阻结构及制备方法，该方法搭建飞秒激光加工光路，利用空间光调制器对飞秒激光光束进行整形，可以实现金属材料表面倾斜弯曲微结构大面积加工，获得带有一定曲率和深度的微结构。在金属材料表面加工带有一定曲率和深度的减阻微结构，从外形和尺寸上更加逼近鲨鱼的盾鳞结构，实现了金属材料表面仿生盾鳞结构的制备，该仿生盾鳞减阻结构不但实现了盾鳞结构之间的沟槽减阻，而且还仿真了盾鳞结构的攻角减阻，可以进一步提高表面减阻性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生鲨鱼盾鳞的减阻结构及制备方法


[0001]本专利技术属于仿生减阻
，涉及一种仿生鲨鱼盾鳞的减阻结构及制备方法。

技术介绍

[0002]减少飞行器、轮船等表面的摩擦阻力是其节能降耗、增加航时和航程的重要突破口，已被美国NASA列为未来突破航空航海技术瓶颈的难点之一。研究发现鲨鱼体表覆盖着一层独特的盾鳞，这种结构能够优化鲨鱼体表流体边界层的流体结构，抑制和延迟紊流的发生，从而有效地减小水体阻力获得极高的游速。鲨鱼表皮盾鳞减阻微结构的发现，为仿生制备微结构减少材料表面摩擦阻力提供了灵感。目前的研究大多是将鲨鱼盾鳞结构简化成沟槽结构，在材料表面制备截面为三角形，矩形，半圆形，梯形等形状的减阻沟槽实现材料表面减阻。专利CN105644770B就提出了仿生鲨鱼皮的减阻机翼，在机翼蒙皮层上加工出槽型肋条结构减少飞机阻力的方法。但是简单的沟槽结构不能够完全反映鲨鱼皮盾鳞结构真实的减阻原理。因此，仿生盾鳞结构获得较逼真的仿生鲨鱼皮是进一步提高表面减阻性能的有效手段。目前，仿真盾鳞结构直接复制的各种方法如微热压印法、微塑铸法等，均采用的是高聚物材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生鲨鱼盾鳞的减阻结构，其特征在于，包括减阻材料基体(2)，所述减阻材料基体(2)沿长度方向和宽度方向均阵列有减阻微结构(1)；所述减阻微结构(1)的前侧面为背流面(5)，后侧面为迎流面(4)，所述迎流面(4)和流体流动方向相对，所述背流面(5)和迎流面(4)均为弧面；所述背流面(5)和迎流面(4)的上端一体连接，所述背流面(5)的底部和减阻材料基体(2)一体连接，所述迎流面(4)的底部和减阻材料基体(2)一体连接；所述迎流面(4)在流体流动方向截面的弧线为迎流线，所述背流面(5)在流体流动方向截面的弧线为背流线；同一流体流动方向截面上，迎流线的弧度大于背流线的弧度；所述减阻材料基体(2)和减阻微结构(1)均为金属材质。2.根据权利要求1所述的一种仿生鲨鱼盾鳞的减阻结构，其特征在于，相邻的减阻微结构(1)之间为流体槽(3)，流体槽(3)的长度方向平行于流体流动方向。3.根据权利要求2所述的一种仿生鲨鱼盾鳞的减阻结构，其特征在于，所述流体槽(3)的宽度为100
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150μm，所述流体槽(3)的高度为400
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500μm。4.根据权利要求1所述的一种仿生鲨鱼盾鳞的减阻结构，其特征在于，所述迎流面(4)和减阻材料基体(2)接触处，迎流面(4)的切面垂直于减阻材料基体(2)的表面。5.根据权利要求1所述的一种仿生鲨鱼盾鳞的减阻结构，其特征在于，所述背流面(5)和减阻材料基体(2)接触处，背流面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈同，王崴，瞿珏，党思娜，刘海平，李杰，王庆力，邱昂，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：