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公开(公告)号：CN112810259B
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202110061927.6
申请日：2021-01-18
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种基于猛禽羽毛的协同仿生复合材料层合板及其制备方法，在至少三层单向碳纤维层之间设置增韧层，所述增韧层包括纳米纤维膜以及附着在所述纳米纤维膜上的纳米结构，与所述增韧层相邻的两个单向碳纤维层的铺排角度不相同且是根据猛禽羽毛的羽轴和羽枝之间的角度设置，形成了基于羽毛的协同仿生复合材料层合板。本发明模仿猛禽羽毛的结构，根据其羽枝和羽轴的夹角结构设置至少三层单向碳纤维层的单向碳纤维的铺排角度，根据其羽枝和羽小枝的多级钩连结构设置增韧层结构，将猛禽羽毛的协同仿生的理念应用到复合材料层合板的设置中，获得的复合材料层合板兼具高强度、高韧性和轻量化的特点，在航空复合材料领域具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN113445667A
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202110905713.2
申请日：2021-08-06
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明所提供的一种仿竹子梯度变异结构的吸能防护夹芯板材，其中包括：依次设置的上压板、中部夹芯层以及下底板；所述中部夹芯层包括：若干个仿竹子吸能单元，所述仿竹子吸能单元包括：圆柱筒状胞元组件；超分子量纤维束，位于所述圆柱筒状胞元组件内；以及吸能圈，设置于所述圆柱筒状胞元组件外。本发明模仿竹子的结构，设置仿竹子吸能单元，作为中部夹芯的支撑骨架，提高夹芯板材的整体结构强度，并进行能量吸收；中空结构又可有效减轻自重，决定着板材的性能效果，通过仿竹子吸能单元与上压板、下底板的结合，使得吸能防护夹芯板材兼具吸能特性、轻质的特点，在吸能防护材料领域具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN113049640A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110235569.6
申请日：2021-03-03
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N27/04
Abstract: 本发明公开具有实时损伤监测功能的仿生纤维复合材料及其制备方法。该材料包括：纤维层；位于纤维层上的导电层，所述导电层的表面具有若干平行排列的沟槽；树脂层，所述纤维层与所述导电层之间通过所述树脂层粘合。本发明通过在纤维层间引入导电层作为增强相，增强了仿生纤维复合材料的层间韧性，实现了仿生纤维复合材料的增强增韧。同时，利用纤维丝间固有空隙，在纤维层上制备了具有仿生沟槽结构的均匀导电层，当材料受到压缩、弯曲、拉伸等载荷产生微裂纹时，导电层仿生沟槽结构槽宽发生变化，从而引起材料自身响应电阻的变化，通过响应电阻值的大小判断材料内部损伤裂纹的扩展程度，实现了材料高稳定、低成本、响应快速的实时损伤监测。
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公开(公告)号：CN112920551A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110344238.6
申请日：2021-03-30
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种仿生树脂基碳纤维复合材料及其制备方法，仿生树脂基碳纤维复合材料包括：基体树脂；褶皱碳纤维，位于所述基体树脂内；所述褶皱碳纤维包括：碳纤维；褶皱层，包覆在所述碳纤维外，所述褶皱层向所述褶皱碳纤维的径向凸出或下凹；其中，所述褶皱层通过预聚合体形成，所述预聚合体包括：聚硼硅氧烷。在基体树脂预碳纤维之间形成褶皱层，增大基体树脂与褶皱层之间的摩擦力，有效地提高了树脂基碳纤维复合材料的韧性，且防止水分或者其他有害物质侵入，从而提高树脂基碳纤维复合材料的耐湿热性能以及耐候性。
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公开(公告)号：CN111520425B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202010244319.4
申请日：2020-03-31
Applicant: 吉林大学
IPC: F16F1/366
Abstract: 本发明提供了一种仿生复合材料螺旋弹簧，包括：若干第一芯轴、内固定层、若干第二芯轴、中固定层、外层以及保护层；若干第一芯轴按照“Z”字型结构排列；第一芯轴包括第一芯轴外固定层；第二芯轴包括第二芯轴外固定层；第一芯轴外固定层和第二芯轴外固定层由纤维布螺旋铺排形成的螺旋纤维树脂层组成。本发明仿生复合材料螺旋弹簧的第一芯轴按照红耳龟特有的“Z”字型结构排列，一方面可以降低螺旋弹簧的重量，另一方面与第二芯轴的紧密排列结构相配合，可以增加仿生复合材料螺旋弹簧的比刚度；并且第一芯轴外固定层和第二芯轴外固定层由纤维布螺旋铺排形成的螺旋纤维树脂层组成，从而提高仿生复合材料螺旋弹簧的弹性、韧性和抗疲劳强度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112858717A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110192098.5
申请日：2021-02-20
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及传感器技术领域，提供一种仿生气流传感器以及气流检测装置，其中仿生气流传感器包括：毛杆，毛杆上设有第一导电部，第一导电部电连接第一电极引线；基座，基座的顶端表面设有多个测量区域，每一测量区域设有至少一个狭缝，测量区域以及狭缝均设有第二导电部，第二导电部电连接第二电极引线；基座上还设有通孔，毛杆设于通孔内并可相对基座产生偏转，以对任一测量区域的至少一个狭缝产生挤压。本发明提供的仿生气流传感器以及气流检测装置，毛杆发生偏转以对测量区域的至少一个狭缝进行挤压，实现对气流流速进行检测，同时由于毛杆可以挤压任一个测量区域，以此达到测量流向的目的，从而使得本发明可以精确测量气体流速流向。
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公开(公告)号：CN112810259A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110061927.6
申请日：2021-01-18
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种基于猛禽羽毛的协同仿生复合材料层合板及其制备方法，在至少三层单向碳纤维层之间设置增韧层，所述增韧层包括纳米纤维膜以及附着在所述纳米纤维膜上的纳米结构，与所述增韧层相邻的两个单向碳纤维层的铺排角度不相同且是根据猛禽羽毛的羽轴和羽枝之间的角度设置，形成了基于羽毛的协同仿生复合材料层合板。本发明模仿猛禽羽毛的结构，根据其羽枝和羽轴的夹角结构设置至少三层单向碳纤维层的单向碳纤维的铺排角度，根据其羽枝和羽小枝的多级钩连结构设置增韧层结构，将猛禽羽毛的协同仿生的理念应用到复合材料层合板的设置中，获得的复合材料层合板兼具高强度、高韧性和轻量化的特点，在航空复合材料领域具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN112810258A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110052983.3
申请日：2021-01-15
Applicant: 吉林大学
IPC: B32B9/00 , B32B9/04 , B32B17/04 , B32B17/12 , B32B27/02 , B32B27/34 , B32B27/12 , B32B5/12 , B32B37/06 , B32B37/10 , B32B38/08
Abstract: 本发明提供了一种纤维螺旋铺排仿生抗冲击复合材料及其制备方法，包括：若干纤维铺层组，每个纤维铺层组均包括若干纤维层，若干纤维铺层组沿铺层方向呈周期性螺旋铺排，相邻纤维铺层组间具有周期性变化的螺旋转角，同一纤维铺层组中各个纤维层间具预设角度差异。本发明的复合材料由于相邻纤维铺层组以及同一纤维铺层组内纤维层间的铺层角度差异，当复合材料受到外界冲击载荷时，纤维铺层组的旋转，同一纤维铺层组内纤维滑移、纤维桥接、纤维拉伸吸收了冲击能量，有效阻止了裂纹在纤维层间的扩展，同时纤维铺层组周期性变化的螺旋转角，满足了纤维铺层设计中的对称性准则，有效解决了传统纤维复合材料铺层角度单一，层间抗冲击韧性不足的难题。
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公开(公告)号：CN111531913B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN202010223615.6
申请日：2020-03-26
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开一种基于仿生互锁的Z‑pin、复合材料及其制备方法，所述Z‑pin包括Z‑pin主体，所述Z‑pin主体为下部设有尖端的圆柱体；凸脊，所述凸脊呈矩阵排列围绕设置在所述圆柱体上；所述凸脊的上部的切线与所述Z‑pin轴线之间的夹角大于所述凸脊的下部的切线与所述Z‑pin轴线之间的夹角。本发明通过在Z‑pin主体的上部设置呈矩阵排列的特定凸脊；使形成的Z‑pin与基体摩擦和粘结的同时，可与基体进行钩连与锁合形成互锁结构，该互锁结构提供额外的锁合力来抵御两者形成的复合材料的层间失效；此外，具有下部设有尖端的圆柱体结构的Z‑pin主体有利于本发明的Z‑pin快速植入基体。
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公开(公告)号：CN111549421B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN202010270152.9
申请日：2020-04-08
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种仿生钩连结构三维编织预浸件，包括：树脂层，嵌设在所述树脂层中的两个第一纤维层、位于两个所述第一纤维层之间并用于连接两个所述第一纤维层的缝纫纤维层；所述缝纫纤维层中的缝纫纤维包括：若干个第一段和若干个第二段，所述第一段和所述第二段交替连接于连接点；所述第一段位于相邻两个第一纤维层之间，相邻两个第二段分别交织在两个所述第一纤维层上，所述连接点处设置有用于钩住所述第一纤维层的第一钩连结构。第一钩连结构能把沿第二段长度方向的拉伸力转化为沿第一段长度方向的预紧力，在该预紧力的作用下层与层之间的连接更加紧密，出整体性与层间性能较好，不易发生层间损伤，提高了层间强度、抗冲击性能和耐疲劳性。
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