ps蜻蜓翅膀

时间：2017-05-10 07:34 来源：免费论文网

篇一：ps抠图技能——利用通道和色阶对蜻蜓的翅膀抠图

江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷

（江西师大附中使用）高三理科数学分析

试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。 1．回归教材，注重基础

试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及，其中应用题与抗战胜利70周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受到了数学的育才价值，所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际，操作性强。 2．适当设置题目难度与区分度

选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题，都是综合性问题，难度较大，学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力，以及扎实深厚的数学基本功，而且还要掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很难完成。 3．布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的考察

在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。包括函数，三角函数，数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。

二、亮点试题分析

1．【试卷原题】11.已知A,B,C是单位圆上互不相同的三点，且满足AB?AC，则ABAC?的最小值为（）

41B．?

23C．?

4D．?1

A．?

【考查方向】本题主要考查了平面向量的线性运算及向量的数量积等知识，是向量与三角的典型综合题。解法较多，属于较难题，得分率较低。

???

【易错点】1．不能正确用OA，OB，OC表示其它向量。

????

2．找不出OB与OA的夹角和OB与OC的夹角的倍数关系。

???

【解题思路】1．把向量用OA，OB，OC表示出来。

2．把求最值问题转化为三角函数的最值求解。

??2??2

【解析】设单位圆的圆心为O，由AB?AC得，(OB?OA)?(OC?OA)，因为

??????

，所以有，OB?OA?OC?OA则OA?OB?OC?1??????

AB?AC?(OB?OA)?(OC?OA)

???2????

?OB?OC?OB?OA?OA?OC?OA

?????OB?OC?2OB?OA?1

????

设OB与OA的夹角为?，则OB与OC的夹角为2?

??11

所以，AB?AC?cos2??2cos??1?2(cos??)2?

??1

即，AB?AC的最小值为?，故选B。

【举一反三】

【相似较难试题】【2015高考天津，理14】在等腰梯形ABCD中,已知

AB//DC,AB?2,BC?1,?ABC?60? ,动点E和F分别在线段BC和DC上,且,????????????1????????????BE??BC,DF?DC,则AE?AF的最小值为.

【试题分析】本题主要考查向量的几何运算、向量的数量积与基本不等式.运用向量的几何

????????????????运算求AE,AF，体现了数形结合的基本思想，再运用向量数量积的定义计算AE?AF，体

现了数学定义的运用，再利用基本不等式求最小值，体现了数学知识的综合应用能力.是思维能力与计算能力的综合体现. 【答案】

????1????????1????

【解析】因为DF?DC,DC?AB，

9?2

????????????1????????1?9?????1?9?????CF?DF?DC?DC?DC?DC?AB，

9?9?18?

29 18

????????????????????AE?AB?BE?AB??BC，????????????????????????1?9?????1?9?????????AF?AB?BC?CF?AB?BC?AB?AB?BC，

18?18?

?????????????????1?9??????????1?9?????2????2??????1?9?????AE?AF?AB??BC??AB?BC??AB??BC??1????AB?BC

18?18?18?????

211717291?9?19?9?

?????? ?4????2?1?

cos120??

9?218181818?18

?????212???29

当且仅当. ??即??时AE?AF的最小值为

9?2318

2．【试卷原题】20. （本小题满分12分）已知抛物线C的焦点F?1,0?，其准线与x轴的

交点为K，过点K的直线l与C交于A,B两点，点A关于x轴的对称点为D．（Ⅰ）证明：点F在直线BD上；（Ⅱ）设FA?FB?

，求?BDK内切圆M的方程. 9

【考查方向】本题主要考查抛物线的标准方程和性质，直线与抛物线的位置关系，圆的标准方程，韦达定理，点到直线距离公式等知识，考查了解析几何设而不求和化归与转化的数学思想方法，是直线与圆锥曲线的综合问题，属于较难题。

【易错点】1．设直线l的方程为y?m(x?1)，致使解法不严密。

2．不能正确运用韦达定理，设而不求，使得运算繁琐，最后得不到正确答案。【解题思路】1．设出点的坐标，列出方程。 2．利用韦达定理，设而不求，简化运算过程。 3．根据圆的性质，巧用点到直线的距离公式求解。

【解析】（Ⅰ）由题可知K??1,0?，抛物线的方程为y2?4x

则可设直线l的方程为x?my?1，A?x1,y1?,B?x2,y2?,D?x1,?y1?，故?

?x?my?1?y1?y2?4m2

整理得，故 y?4my?4?0?2

?y?4x?y1y2?4

?y2?y1y24?

则直线BD的方程为y?y2?x??x?x2?即y?y2???

x2?x1y2?y1?4?

令y?0，得x?12?1，所以F?1,0?在直线BD上.

?y1?y2?4m2

（Ⅱ）由（Ⅰ）可知?，所以x1?x2??my1?1???my2?1??4m?2，

?y1y2?4

x1x2??my1?1??my1?1??1又FA??x1?1,y1?，FB??x2?1,y2?

故FA?FB??x1?1??x2?1??y1y2?x1x2??x1?x2??5?8?4m，

则8?4m?

,?m??，故直线l的方程为3x?4y?3?0或3x?4y?3?0 93

故直线

BD的方程3x?

3?0或3x?3?0，又KF为?BKD的平分线，

3t?13t?1

,故可设圆心M?t,0???1?t?1?，M?t,0?到直线l及BD的距离分别为54y2?y1?

?-------------10分由

3t?15

3t?143t?121

? 得t?或t?9（舍去）.故圆M的半径为r?

953

1?4?

所以圆M的方程为?x???y2?

9?9?

【举一反三】

【相似较难试题】【2014高考全国，22】已知抛物线C：y2＝2px(p>0)的焦点为F，直线5

y＝4与y轴的交点为P，与C的交点为Q，且|QF|＝4（1）求C的方程；

（2）过F的直线l与C相交于A，B两点，若AB的垂直平分线l′与C相交于M，N两点，且A，M，B，N四点在同一圆上，求l的方程．

【试题分析】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理,弦长公式的应用,解法及所涉及的知识和上题基本相同. 【答案】（1）y2＝4x.

（2）x－y－1＝0或x＋y－1＝0. 【解析】（1）设Q(x0，4)，代入

y2＝2px，得

x0＝，

8pp8

所以|PQ|，|QF|＝x0＝＋.

p22p

p858

由题设得＋＝p＝－2(舍去)或p＝2，

2p4p所以C的方程为y2＝4x.

（2）依题意知l与坐标轴不垂直，故可设l的方程为x＝my＋1(m≠0)．代入y2＝4x，得y2－4my－4＝0. 设A(x1，y1)，B(x2，y2)，则y1＋y2＝4m，y1y2＝－4.

故线段的AB的中点为D(2m2＋1，2m)， |AB|m2＋1|y1－y2|＝4(m2＋1)．

又直线l ′的斜率为－m，

所以l ′的方程为x＋2m2＋3.

m将上式代入y2＝4x，

并整理得y2＋－4(2m2＋3)＝0.

m设M(x3，y3)，N(x4，y4)，

则y3＋y4y3y4＝－4(2m2＋3)．

?22?

2故线段MN的中点为E?22m＋3，－，

m??m

|MN|＝

4（m2＋12m2＋1

1＋2|y3－y4|＝.

mm2

由于线段MN垂直平分线段AB，

故A，M，B，N四点在同一圆上等价于|AE|＝|BE|＝，

211

22从而＋|DE|＝2，即 444(m2＋1)2＋

??22?2?2

?2m＋?＋?22?＝

m???m?

4（m2＋1）2（2m2＋1）

化简得m2－1＝0，解得m＝1或m＝－1，故所求直线l的方程为x－y－1＝0或x＋y－1＝0.

三、考卷比较

本试卷新课标全国卷Ⅰ相比较，基本相似，具体表现在以下方面： 1. 对学生的考查要求上完全一致。

即在考查基础知识的同时，注重考查能力的原则，确立以能力立意命题的指导思想，将知识、能力和素质融为一体，全面检测考生的数学素养，既考查了考生对中学数学的基础知识、基本技能的掌握程度，又考查了对数学思想方法和数学本质的理解水平，符合考试大纲所提倡的“高考应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度”的原则． 2. 试题结构形式大体相同，即选择题12个，每题5分，填空题4 个，每题5分，解答题8个（必做题5个），其中第22，23，24题是三选一题。题型分值完全一样。选择题、填空题考查了复数、三角函数、简易逻辑、概率、解析几何、向量、框图、二项式定理、线性规划等知识点，大部分属于常规题型，是学生在平时训练中常见的类型．解答题中仍涵盖了数列，三角函数，立体何，解析几何，导数等重点内容。

3. 在考查范围上略有不同，如本试卷第3题，是一个积分题，尽管简单，但全国卷已经不考查了。

篇二：蜻蜓翅膀结构在仿生学的应用

蜻蜓翅膀结构在仿生学的应用

班级：自动093 姓名：徐一茹学号：0904010130

一、前言

简单地说，仿生学就是模仿生物的科学。中国古代老子的核心思想之一：道法自然，意指按自然的启示和规律行事。1960年9月在美国召开了第一届仿生学讨论会，大会提出“生物原型是新技术的关键”的论题，确定了仿生学的定义和概念——仿生学就是模仿生物系统的原理来建造的技术系统，或使人造技术系统具有类似于生物系统特征的科学。仿生学的思想是建立在自然进化和共同进化的基础上的。大浪淘沙，在生物界“优胜劣汰”自然法则之下，经过亿万年的自然优化，留存下来的各种生物形态，往往是力与形式的

完美结合．

蜻蜓是无脊椎动物，昆虫纲，蜻蜓目，差翅亚目昆虫的通称。一般体型较大，翅长而窄，膜质，网状翅脉极为清晰。视觉极为灵敏，腹部细长、扁形或呈圆筒形，末端有肛附器。足细而弱，上有钩刺，可在空中飞行时捕捉害虫。蜻蜓形态优美被誉为“飞行的宝石”。身上有多处结构能给仿生学提供研究对象。本文主要从两个方面介绍蜻蜓的翅膀结构在仿生学的应用。

二、蜻蜓翅膀结构：

蜻蜓的翅膀主要翅脉和翅膜组成，还包括翅痣和关节。蜻蜓的翅膀仅占其体重的2%

左右，翅膀的前缘和后缘呈流线型，增加了它的灵活性。

（1）翅脉

翅脉是翅膀的主要支撑结构。翅脉按纵向结构分布，有刚度较大的前缘脉，亚缘脉以及径脉，中脉，后肘脉和臀脉，再辅以横脉，它的前缘脉，亚缘脉和少部分横脉刚度较大，但有一定的柔韧性，而其余的纵脉和横脉刚度较低。有非常好的柔韧性。翅脉是管状结构，既减少了重量有增加了刚度。

（2）翅膜

翅膜是翅膀的主要的空气动力结构，它非常薄，一般只有2.3微米，但可以分为背部层（dorsal layer）、中间层（middle layer）和腹部层（ventral layer）。蜻蜓前翅表面覆盖了蜡质层，包含三种交错的纤维，这些纤维有两个功能：一是支撑翅膜，二是承担来自临翅脉的弯矩和扭矩，这层蜡质不能被水浸润，正是蜡质的存在，才使蜻蜓翅膀具有自清洁和防雨的功能。

（3）翅痣

翅痣是翅膀前端一块加厚的

角质区域（如右图所示），翅痣是空

腔，里面有液体。这块芝麻大小的结

构极具意义，他消除了飞行过程中翅

膀的震颤。Norberg对蜻蜓翅膀研究

时发现，一块翅痣的质量虽然只有蜻

蜓总体质量的0.1%，却可以提高临

界飞行速度的10%~20%。

（4）关节

关节也叫翅节（如左图所示），在

蜻蜓翅膀前缘的中间位置。有一个特殊的

节点，将翅膀的前后两部分铰接在一起，

其两边的结构可以相互转动但不能分离，

提高了蜻蜓膜翅的变形能力。这种关节的

结合方式在一定程度上起到了缓冲载荷、

保护翅面的作用。同时关节处还相当于一

个减震器，缓解高速拍翼时产生的震动。

三、蜻蜓翅膀结构在仿生学当中的应用

这个部分主要分两个方面介绍蜻蜓翅膀在仿生学上的应用，一是在飞行器上的应用，二是在建筑方面的应用。

（一）蜻蜓翅膀结构在飞行器方面的应用

蜻蜓的飞行能力是经过3亿多年的进化锤炼而成的，它们能作各种高难度、高机动性飞行动作，它们的翅膀产生的升力可比同样面积的飞机翅膀高10倍以上，因此，在飞行方面蜻蜒有许多值得人类借鉴的地方。现有的飞行器基本上都是采用固定翼或旋翼飞行方式，而自然界的飞行生物无一例外地采用扑翼飞行方式。与固定翼和旋翼飞行相比，扑翼飞行具有独特的优点，如原地或小场地起飞，极好的飞行机动性和空中悬停性能以及飞行能耗低，它将举升、悬停和推进功能集于一扑翼系统，可以用很小的能量进行长距离飞行，

适合在长时间无能源补充

及远距离条件下执行任务。因此在机动性、能耗和远距离飞行方面，扑翼飞行比固定翼和旋翼色行更具有优势，这些也正是飞行器所期望具备的。但另一方面，作超高速飞行时展开的机翼又是不利因素，它们将增大飞行的阻力。为了保证飞行器在高推动力下作超高速飞行时降低或消除机翼的阻力，可将机翼与机身连接处设计为可开合的活动关节，将机翼完全或部分收拢、折叠在机身内，而当需要进行高机动飞行时，再象蜻蜒等昆虫那样展开机翼作扑翼飞行。蜻蜒等昆虫能够在强风和复杂环境下悬停或稳定飞行，主要原因是它们的翅膀以及身体可根据外界条件的改变，产生自适应变形，使飞行器能像蜻蜒等昆虫那样作高频扑翅运动。

基于蜻蜓翅膀独特的网状翅脉结构特征与功能，以及高效节能的拍翼飞行方式，可以仿生柔性机翼模型，它们由多层复合材料薄板和管状的梁组成，且在管状梁中充填电致硬化液体，在机翼的前缘设置类似于翅痣的制振、消震装置，在翅膀前缘靠近中部位置，设置可活动铰。分析蜻蜒作扑翼飞行时这种网状翅脉结构、翅痣、可活动关节以及翅膀中的充液对蜻蜓作高机动飞行时的飞行姿态控制和翅膀颤震的制振作用，从而用于指导新型智能飞行器作扑翼飞行的柔性机翼仿生设计。

（二）蜻蜓翅膀结构在仿生建筑方面的应用

（1）建筑仿生学的研究意义

建筑仿生学作为仿生学的一个分支，具有相对独立的一些特征。它以生物界某些生物体功能组织和形象构成规律为研究对象，并通过这些研究成果的运用来丰富和完善建筑的处理手法，促进建筑形体结构及城市布局体系的形成。当代仿生建筑已不仅是单纯外形上的模仿。

（2）分析蜻蜓翅膀结构所得启示

1)蜻蜒翅膀网格形式多样．承受主要轴力和弯矩的主脉和其附近的横脉、从脉等多形成四边形网格。面其他区域的从脉多形成不规则的五边形，六边形网格。多样的网格形式，保证了蜻蜒翅膀用最少的材料获得了结构所需的刚度。传统的空间网格结构，在同一结构中网格形式往往较为单一这在结构计算及构件制作上具有很大的便捷性，但不一定是最优化的结构形式。我们可以像蜻蜒翅膀一样，根据实际载荷情况在周一结构中采用不同形式的网格。

2)蜻蜒翅脉“主次”分明，管径相对较粗的主脉，承担着主要的轴力和弯矩，对整个结构起到骨架支撑作用。从脉几乎不承担或承担很小的弯矩和轴力，但是它对结构的整体刚度和稳定性起着重要的作用。空间网格结构的设计也可以像蜻蜒翅膀结构一样，使结构中的网格达到“主次”分明。

3)蜻蜒翅膀可视为一悬臂结构，它有着特殊的三维空间结构。翅膀前缘的起皱和翅弦方

向的起拱大大提高了翅膀的抗弯刚度。空间悬挑网格结构设计中也可以模仿这种起拱和起皱结构，以实现结构良好的抗弯刚度，

4)蜻蜒翅膀是由管状的翅脉和有少许抗弯刚度的翅膜组成的网状结构，翅膜对整个翅膀结构刚度的提高起到了重要作用。翅膜在外力作用下受到张拉，结构的抗弯刚度因应力刚化效应而得到了提高。如果将翅脉视为“梁”，翅膜视为“薄壳”，则让“粱壳”协同工作共同承受外力不失为提高悬臂结构刚度的一个有效途径。

5)蜻蜒翅膀纵横翅脉连接形式的多样，相邻横脉有相交在纵脉上的同一点，有错开连接等．分析得出：对于起皱结构，同一点连接要优于错开连接；而对于

有壳起拱结构，交错连接所获得的抗弯刚度要大。对于无壳起拱结构，需根据起拱的高度来评判连接方式的优劣。

6)位于蜻蜒翅膀前缘接近翼尖处的翅痣，能有效消除蜻蜒飞行过程中的颤振．对于大跨度空间悬挑结构，我们可以模仿蜻蜒翅膀在悬挑自由端施加一和“翅痣”有类似功能的“重物块”来消除地震和风致振动带来的危害。

四，总结

蜻蜓的翅膀尽管只有薄薄的一片，但它里面所愿喊得是积累了亿万年的智慧。仿生学的研究就是在于用现在的科学技术手段发现并掌握这个智慧。

本文研究了蜻蜓翅膀结构在智能飞行器和仿生建筑方面的应用，关系到人类的“住”和“行”。有效寻找和利用自然界生物的成长规律来适应人类社会发展的需要，这就是建筑仿生学的主要任务。研究意义既是为了用类比的方法从自然界中吸取灵感进行创新，同时也是为了与自然生态环境相协调，保持生态平衡。自然界是人类最好的老师，吸收动物、植物的生长机理以及自然生态的规律，结合人类工具的自身特点而适应新环境，无疑是最具有生命力的，也是可持续发展的保证。

五、参考文献

【1】赵力．掠过空中的宝石一蜻蜒．大自然探索，2002，3：．17—20．

【2】崔尔杰．生物运动仿生力学与智能微型飞行器．力学与实践，2004，26(2)：1-8．

【3】童秉纲，陆夕云．关于飞行和游动的生物力学研究．力学进展，2004，34(1)：1-8．

【4】曾理江，宋德强，郝群．昆虫运动机理的研究阴．光学技术．1999,(6)：18-21

【5】高福聚．空间结构仿生学：【博士学位论文】．大连：大连理工大学，2002．

篇三：蜻蜓翅膀微结构与受力变形分析——论文

论文题目：蜻蜓翅膀微结构

指导教师：

专业：

学院：

作者：与受力变形分析王志勇机械设计制造及其自动化机械工程学院郑庆 3008201184 （组长）

杨志金 3008201180

刘世轩 3008201170

李正阳 3008201168

操礼贤 3008201158

郭彬 3008201162

聂云龙 3008201174

一、摘要

二、绪论

三、蜻蜓翅膀结构观察

1、蜻蜓翅膀

2、翅脉

3、翅膜

4、翅痣

5、关节

四、蜻蜓飞行机理

五、我们的课题

1、课题由来

2、蜻蜓翅膀的弯曲变形

⑴、蜻蜓翅膀的几何模型建立

⑵、蜻蜓翅膀的力学模型建立

⑶、变形分析

3、蜻蜓翅膀的扭转变形

六、总结

七、参考文献

一、摘要

本文首先对蜻蜓翅膀结构进行了观测，包括其翅脉、翅膜、翅痣、关节等细部构造进行细致地观察，并分析它们在蜻蜓飞行过程中起到的作用，通过查阅资料、引用文献等方法，得到了蜻蜓翅膀的各种几何参数和力学参数。在此基础上，研究了蜻蜓的飞行机理，飞行时翅膀的受力情况以及力在翅膀上的分布情况。建立了翅膀的简单几何模型和力学模型，运用材料力学等所学知识分析了翅膀的弯曲变形、扭转变形。

关键字：蜻蜓翅膀飞行机理受力分析变形

二、绪论

人的创造欲是科技创新的根本动力，自然和社会是我们认知和创新服务的对象，也是我们学习的最好老师。

蜻蜓翅膀经过3亿多年的长期进化，在结构、形态和功能等方面都得到了全面优化，如图1、图2。这种独特的结构在强度、稳定性、变形性能和振动特性等方面都具有无比的优越性，直接导致了蜻蜓能够实现悬停、前飞、倒飞、侧飞、急转、急升及倒着降落等各种高难度、高机动性的特技飞行。

图1 蜻蜓图片图2 蜻蜓图片

四片看上去十分轻薄且完全透明的膜质翅膀，有着怎样的结构，能到达如此大的强度和刚度，又能如此轻巧灵活，风行过程中，翅膀又是怎样振动，使得蜻蜓能完成高难度的动作。航空科学家和仿生学者们对蜻蜓卓越的飞行能力非常感兴趣。

早在1973年，Weis—Fogh就提出了拍一合飞行机制，并且基于动量定理，对昆虫拍翅运动进行了分析。很多学者研究了昆虫拍一合飞行机制的空气动力学问题。曾理江研究组采用梳状条纹投影方法首次测到了蜻蜒自由飞行拍翼运动中，翅翼沿翼弦方向弓形变形的时变过程以及各种相关角度、速度、加速度、身体位置和姿态。杨基明研究组先后研制成功模拟昆虫拍翼运动的三维和二维拍翼模型实验装置，可以调节多个运动参数，可以按照给定的情况实现较为复杂的组合运动。F.Song,K.W.Xiao等对蜻蜓翅膀的翅膜做了细致地实验观测。他们发现几微米厚的翅膜竟有三层结构。膜的表层为一层类蜡状的物质。他们还发现翅膜、翅脉表层有无数随机分布垂直着的纳米量级的小圆柱。另外他们还测量了翅膜的弹性模量。程鹏等利用投影栅线法对真实蜻蜓翅膀在以适当频率摆动的机械驱动下模拟真实飞行时的三维形状变化进行了实时测量。Antonia B.Kesel等研究蜻蜓前翅结构的稳定性和膜的应力刚化特性，并把翅膀与飞机机翼作比较，研究它们的空气动力学特性，得出翅膀截面具有优越的空气动力学性能。Masato

Okajrnot等对蜻蜓的翅膀和身体进行空气动力学方面的研究，研究其飞行的特性.Michelle Kwok and Rajat Mitta针对翅膀的褶皱构造，通过风洞和水槽实验，观察褶皱构造附近的气流和水流运动形态，从而得到褶皱构造对翅膀空气动力学性能的影响。

三、蜻蜓翅膀结构观察（李正阳、操礼贤、郭彬）

1、蜻蜓翅膀

蜻蜓的翅膀主要是由翅脉和翅膜组成，还包括翅痣、关节，如图3、图4。蜻蜓翅膀质量仅占其总体重的2%左右，翅膀的前缘和后缘为流线形，增加了它的灵活性。翅膀翼展方向的尖锥形状(翅尖)有两个功能：一方面，它可以减少惯性矩，降低振翅时所需的能量，缓解翅尖内的应力；另一方面，它使翅尖在受到过大的惯性力和突发冲击荷载时，能够更灵活地飞行和变形。

图3 蜻蜓前翅

图4 蜻蜓后翅

蜻蜓翅膀的主脉多形成四边形网格，而次脉多形成五边形，六边形网格，这是因为在相同材料下，六边形所围的面积比四边形多，节省材料，而四边形网格产生的刚度大，蜻蜓翅膀正是通过不同边形网格的组合运用，使结构更加优化。其三维空间结构形式也极其复杂，如图5、图6。翅膀前缘部分有较大的褶皱，朝翅尖方向逐渐平坦，使得翼展方向的弯曲刚度大大增加，比翼弦方向的弯曲刚度大l一2个数量级。除褶皱构造外，整个翅膀还双向起拱，进一步增强了翅膀的刚度。横面1显示靠近蜻蜓躯体的翅膀存在较大的起拱，往后(如横截面2、3、4)翅膀显得渐次平展。这种结构不但有效地提高了翅膀结构地平面外刚度，而且能使

蜻蜓在滑翔或拍翅飞行过程中产生最合理的的升力与引力关系。

图5 蜻蜓翅膀的截面图6 蜻蜓翅膀的褶皱结构

2、翅脉

翅脉是翅膀的主要支撑结构。对照图3可以看出，翅脉结构是以按纵向分布，有刚度较大的前缘脉、亚缘脉以及径脉、中脉、后肘脉和臀脉，再辅以横脉。它的前缘脉、亚缘脉和少部分横脉刚度较大，但仍具有一定的柔韧性，而其余的纵脉和横脉则刚度较低．有非常好的柔韧性。翅脉是管状结构，既减小了重量又增加了刚度，利于飞行。翅脉内部有流动的血淋巴，血淋巴可以防止翅膀变脆。而在翅脉上有规律地排列着一些猫耳状突出物如图7，这些构造特征，可能对蜻蜒飞行时消除翅膀颤震、提高其气动效率发挥着关键作用。

图7 翅脉及翅脉上的猫耳结构

3、翅膜

翅膜是翅膀主要的空气动力结构，它非常薄，一般只有2．3微米。虽然翅膜很薄，但可分为背部层（dorsal layer）、中间层（middle layer）和腹部层（ventral layer），如图8。蜻蜓前翅表面覆盖了蜡质层（如图9），包含三种交错的脉线（纤维），这些纤维状的单元有两个功能，一是支撑翅膜，二是承担来自相邻翅脉的弯矩和扭矩。这层蜡质层不能被水浸润，正式蜡质层的存在，才使得蜻蜓翅膀具有自清洁和防雨的功能。蜻蜓的翅膜有少许的抗弯刚度，不需要预张力既可以保持一定的形状。翅膜结构中，每一个网格都是彼此独立的，即使某一单元的翅膜出现破损，也不会扩展的其他网格单元。

《ps蜻蜓翅膀》
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