仿生学
什么是仿生学,它对我们的科学和技术有什么影响？
什么是仿生学，它对我们的科学和技术有什么影响？一、仿生学是什么？仿生学指的是生物学和工程学之间的一种跨学科领域，它研究如何从生物系统中汲取灵感，应用于技术创新中。
其主要研究范围涵盖了从生物机制、器官和行为到生态系统等各个层次。
仿生学是基于自然界生物的优异性能和独特的适应能力，借鉴其内在的形态、运动、智能和环境适应能力，将其应用于制造工艺和技术创新中。
二、仿生学的应用1. 仿生材料仿生材料是仿生学的一个重要应用领域。
仿生材料可以模拟天然材料的结构和性能，将其用于制造人造材料。
例如，仿生材料可以模仿蜘蛛丝的小直径、高韧性和耐腐蚀性，在医疗、航空航天等领域得到应用。
2. 仿生机器人仿生机器人是将仿生学理论和机器人技术相结合的产物。
仿生机器人可以模仿生物的运动姿态和动作，实现更加灵活、高效的机器人运动控制。
例如，仿生机器人可以像章鱼一样灵活地伸缩触手，用于深海探测或医疗手术。
3. 生物传感技术生物传感技术是一种利用生物体的传感器和反应器制造出人造传感器的技术。
利用这种技术，可以制造出更加精准、灵敏的传感器，用于环境监测、医疗器械等领域。
三、仿生学对我们的影响1. 创新源泉仿生学的不断发展为人类提供了更加广阔的创新源泉。
仿生学的研究成果可以用于各个领域，例如医疗、交通、环保和军事等领域，为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
2. 提高人类生活质量仿生学研究的应用可以大幅提高人类的生活质量。
例如，仿生技术可以制造出更加轻盈、高效的机器人，减轻人们的劳动强度；仿生医学技术可以制造出更加准确、针对性更强的医疗器械，提高患者的治疗效果。
3. 推动科学进步仿生学的研究不仅可以创造出实用性的技术，同时也能推动科学理论的发展。
仿生学研究的深入，可以揭示出生物的内在机制及其优异性能，为人类研究和解决众多科学难题提供启示和参考。
总结：仿生学是一门富有前景的交叉学科，其研究成果有助于推动技术创新和科学进步。
不仅如此，仿生学的应用还可以提高人类生活质量，改善环境状况，具有广泛的社会意义和科学价值。
仿生学的例子大全及原理
仿生学的例子大全及原理仿生学是一门将自然界中的生物系统和生物机制应用到工程和技术领域的学科。
它的研究对象涵盖了动物、植物和微生物等各种形态和生理功能的生物。
在不同的领域中，仿生学都有着自己特定的应用和原理。
下面将介绍一些典型的仿生学例子及其原理。
1. 鸟类飞行的仿生学原理鸟类的翅膀结构和飞行方式一直是人类所向往和模仿的对象。
仿生学在航空领域中，通过研究鸟类的翅膀结构和飞行姿态，设计出了更加轻盈和高效的飞行器。
蝴蝶机器人采用了仿生设计的翅膀，可以实现类似于蝴蝶飞行的机动性。
2. 蜘蛛丝的仿生学原理蜘蛛丝是一种坚韧而轻巧的材料，在工程领域中，蜘蛛丝的仿生设计被应用于建筑和纺织等领域。
研究人员通过分析蜘蛛丝的分子结构和纤维排列方式，设计出了更加轻盈和强韧的纺织材料，使得建筑结构更加稳定，纺织品更加耐久。
3. 蝌蚪的游泳动作的仿生学原理蝌蚪在水中游泳时的动作非常灵活和高效。
仿生学在水下机器人设计中借鉴了蝌蚪的游泳原理，设计出了更加灵活和高速的水下机器人。
通过模仿蝌蚪的身体形态和尾巴运动方式，实现了机器人在水中的高效移动。
4. 蓮花叶面的仿生学原理蓮花叶能够抵御水滴的粘附，这是因为其表面上具有微小的凹凸结构。
仿生学在涂层和表面处理领域中，借鉴了蓮花叶的原理，设计出了具有抗粘附性和自清洁性的材料。
这些材料可以应用于防污染、防结冰等领域。
5. 蚁群行为的仿生学原理蚂蚁在寻找食物和组织行动时，能够通过简单的局部交流实现整体的复杂行为。
仿生学在人工智能领域中，借鉴了蚂蚁的群体行为原理，设计出了分布式智能系统。
这些系统能够通过分布式节点之间的局部交流和协作，实现复杂的任务分配和决策。
以上只是仿生学在不同领域中的一些应用例子和原理，并不是详尽无遗。
随着科学技术的进步，仿生学在多个领域中的应用将会更加广泛。
通过借鉴自然界中的智慧和生物机制，可以帮助我们解决很多实际问题，并推动科技的发展。
仿生学的经典例子15个
仿生学的经典例子15个篇一：仿生学的例子仿生学的例子1。
由令人讨厌的苍蝇，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。
已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。
2。
从萤火虫到人工冷光；3。
电鱼与伏特电池；4。
水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。
5。
人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。
这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。
把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。
这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。
特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。
电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。
在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。
在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。
6。
根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。
这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。
如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
7。
模拟蓝藻的不完全光合器，将设计出仿生光解水的装置，从而可获得大量的氢气。
8。
根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究，已仿制了人力增强器——步行机。
9。
现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
10。
屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。
11。
船桨模仿的是鱼的鳍。
12。
锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。
13。
苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
14。
嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
15。
壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。
16。
贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固，这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。
好运生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线，抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。
船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理，研制开发出来的现代化武器。
常见仿生学例子100个
常见仿生学例子100个常见的仿生学例子有很多，包括但不限于：1. 鸟类的飞行机制启发了飞机的设计。
2. 鲨鱼的皮肤纹理启发了防水材料的设计。
3. 蜻蜓的翅膀结构启发了风力发电机的设计。
4. 蝴蝶的色彩启发了光学材料的设计。
5. 蚂蚁的协作行为启发了无人机的协同工作系统。
6. 海星的吸盘启发了工业机器人的设计。
7. 蝙蝠的超声波导航启发了声纳技术的发展。
8. 蝴蝶的触角启发了化学传感器的设计。
9. 蚂蚁的蚁群智能启发了分布式计算系统的设计。
10. 象鼻的灵活性启发了机器人的抓取技术。
11. 蝙蝠的独特听觉启发了声音定位技术的发展。
12. 蜘蛛的网结构启发了轻质高强度材料的设计。
13. 蝴蝶的迁徙行为启发了无线传感器网络的设计。
14. 蚂蚁的寻路能力启发了优化算法的设计。
15. 鲸鱼的流线型身体形状启发了船舶设计。
16. 蝴蝶的群体行为启发了群体智能算法的发展。
17. 蚂蚁的自组织能力启发了自组织网络的设计。
18. 鸟类的骨骼结构启发了轻质材料的设计。
19. 海豚的超声波通信启发了水下通信技术的发展。
20. 蚂蚁的社会组织启发了分布式系统的设计。
21. 蜘蛛的丝绸启发了高强度纤维材料的设计。
22. 蝴蝶的翅膀纹理启发了光学材料的设计。
23. 蜻蜓的飞行姿态启发了无人机的设计。
24. 蜘蛛的捕食方式启发了捕食性机器人的设计。
25. 蚂蚁的信息传递方式启发了分布式传感网络的设计。
26. 蝴蝶的飞行路径规划启发了无人机的路径规划算法。
27. 蚂蚁的蚁群优化启发了优化算法的设计。
28. 蜘蛛的蜘蛛网结构启发了建筑结构的设计。
29. 蝴蝶的色彩变化启发了光学材料的设计。
30. 蚂蚁的蚁群搜索启发了搜索算法的设计。
31. 蜘蛛的丝绸纤维启发了高强度纤维材料的设计。
32. 蝴蝶的飞行动力学启发了飞行器的设计。
33. 蚂蚁的信息素通信启发了分布式通信系统的设计。
34. 蜘蛛的自修复能力启发了材料自修复技术的发展。
35. 蝴蝶的迁徙行为启发了路径规划算法的设计。
仿生学的例子25篇
仿生学的例子25篇《仿生学的例子》仿生学的例子（1）：蝙蝠与雷达蝙蝠会释放出一种超声波，这种声波遇见物体时就会反弹回来，而人类听不见。
雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的。
在各种地方都会用到雷达，例如：飞机、航空等。
仿生学的例子（2）：苍蝇与小型气体分析仪令人厌恶的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
苍蝇是声名狼藉的逐臭之夫，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。
苍蝇的嗅觉个性灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。
但是苍蝇并没有鼻子，它靠什么来充当嗅觉的呢原先，苍蝇的鼻子嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。
每个鼻子只有一个鼻孔与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。
若有气味进入鼻孔，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。
大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。
因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。
仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的布局和功能，仿制成一种非常奇特的小型气体分析仪。
这种仪器的探头不是金属，而是活的苍蝇。
就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发觉气味物质的信号，便能发出警报。
这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的身分。
这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。
利用这种原理，还可用来改善计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。
仿生学的例子（3）：鲸的前鳍--神奇能量的秘密！10项鲜为人知的仿生学案例-博闻网明白就好-博闻网---XXX探究博客座头鲸前侧有垒球般大崛起的前鳍，能够划过水面，让它悠游在海洋里。
但根据流动力学原理，这崛起就应会妨碍前鳍的运动。
根据他的研究，XXX为风扇设计具突出边缘的叶片，叶片划过空气的效率比一般标准的风扇高百分20.他成立一家叫鲸鱼能量的公司来生产他的产品，很快地会将这项节能的技术授权给世界各地的公司工厂。
仿生学的20个例子
仿生学的20个例子以下是仿生学的20个例子：1. 鲨鱼皮肤：模仿鲨鱼皮肤纹理的泳衣被称为“快皮”，它可以减少水流阻力，使游泳速度更快。
2. 飞鸟：飞机、直升机等飞行器的设计灵感来源于鸟类。
例如，莱特兄弟的飞机就是仿照鸟类的翅膀设计而成的。
3. 蝙蝠回声定位：模仿蝙蝠回声定位原理的雷达技术可以用于探测障碍物、跟踪目标等。
4. 蜻蜓翅膀：蜻蜓翅膀具有独特的结构，可以使其在飞行时自动调整角度和速度。
模仿蜻蜓翅膀的原理，可以设计出更轻、更高效的飞机和直升机。
5. 鱼类：鱼类的流线型身体可以使其在水中游得更快、更远。
模仿鱼类的身体结构，可以设计出更快的船只和潜水器。
6. 蜘蛛丝：蜘蛛丝具有很高的强度和弹性，可以用于制造高强度材料、生物材料等。
7. 蜜蜂舞蹈：蜜蜂通过特定的舞蹈来交流食物来源的位置信息。
人类通过模仿蜜蜂的舞蹈，可以更好地理解自然界的交流方式和生态系统的运作规律。
8. 蛇的热感应器官：模仿蛇的热感应器官，可以设计出用于寻找目标的红外线传感器。
9. 壁虎足部：壁虎足部具有粘附力强的特点，可以使其在垂直表面上攀爬。
通过模仿壁虎足部的结构和功能，可以制造出更可靠的粘附材料和表面材料。
10. 象鼻：大象的鼻子具有灵活、强壮的特点，可以用于挖掘、吸水等。
通过模仿象鼻的结构和功能，可以设计出更加实用的机械臂和工具手。
11. 鳄鱼夹子：鳄鱼的夹子具有强力的夹持力和自锁功能，可以用于夹持、固定等应用场景。
通过模仿鳄鱼夹子的结构和功能，可以制造出更加可靠的夹具和工具。
12. 鹿角：鹿角具有独特的结构和强度，可以用于防御和攻击。
通过模仿鹿角的结构和功能，可以设计出更加实用的材料和结构。
13. 蝴蝶翅膀：蝴蝶翅膀具有绚丽多彩的色彩和独特的结构，可以用于制造美丽的装饰品和艺术品。
通过模仿蝴蝶翅膀的色彩和结构，可以制造出更加美观的材料和表面处理技术。
14. 鼹鼠爪子：鼹鼠的爪子具有强大的挖掘能力，可以用于挖掘隧道和寻找食物。
仿生学的例子大全简单
仿生学的例子大全简单
1.蝴蝶 - 用于制作防伪钞票的光学识别技术。
蝴蝶翅膀上的复杂纹理可以形成随机图案，用于防伪。
2.蝙蝠 - 用于开发雷达和声呐系统。
蝙蝠的回声定位能力被模仿用于探测物体的距离和形状。
3.苍蝇 - 用于设计飞行器。
苍蝇的飞行方式被模仿，因为它们可以高效地飞行并做出各种复杂的动作。
4.鲨鱼 - 用于设计更有效的船只。
鲨鱼的流线型身体和游动方式被模仿，以优化船只的水动力性能。
5.植物 - 用于建筑设计。
植物的根系和生长方式被模仿，以创建更稳固、更环保的建筑结构。
6.蜻蜓 - 用于设计更快速的飞机。
蜻蜓的飞行速度和敏捷性被模仿，以制造更快速、更灵活的飞机。
7.蚂蚁 - 用于创建更高效的机器人。
蚂蚁的群体行为和信息交换方式被模仿，以创建能够自我组织和协作的机器人群体。
8.蜜蜂 - 用于农业和食品工业。
蜜蜂的采集和酿蜜能力被模仿，以优化作物生产和食品加工。
9.海豚 - 用于开发更高效的船只和潜水器。
海豚的流线型身体和游动方式被模仿，以减少阻力并提高航行效率。
10.鸟类 - 用于设计更先进的飞机和无人机。
鸟类的飞行方式和羽毛结构被模仿，以制造更轻、更稳定的飞行器。
仿生学的基础概念和研究方法
仿生学的基础概念和研究方法仿生学（Bionics）是通过模仿生物的结构、功能、行为和机制，来设计和改进人造产品、系统和技术的学科领域。
其研究目标是借鉴自然界的智慧和优点，提高人类社会的科技水平和生活质量。
本文将从仿生学的基础概念和研究方法两个方面进行探讨。
一、基础概念1.仿生学的起源：仿生学的概念最早出现在20世纪50年代，当时德国生物学家雅克布·冯·乌克斯基引入了这个词汇，指责当时的生物学的理论研究太过于抽象和无法应用于实际。
2.生物学和工程学的结合：仿生学将生物学和工程学结合起来，借助于生物学的原理和方法，探索生物系统的结构和功能，从而为工程问题提供灵感和解决方案。
3.生物特征和技术创新：仿生学的核心在于发现和利用生物特征，通过技术创新来改进人造产品和系统。
通过学习自然界的构造和运作原理，我们可以设计出更高效、更可靠和更智能的技术产品。
4.多学科交叉研究：仿生学需要跨学科的合作，包括生物学、物理学、化学、材料学、机械工程、计算机科学等领域的专业人员合作研究，从而共同解决复杂的科学和工程难题。
二、研究方法1.生物观察和仿真模型：仿生学的研究方法之一是通过观察和研究生物的结构和行为，建立仿真模型来模拟和理解生物系统的功能和机制。
例如，借助于计算机建模和仿真技术，可以模拟鸟类的飞行原理，以此设计更有效的飞行器。
2.生物信号和传感器：仿生学研究中，利用生物的感知和传感器机制，通过工程手段设计出新型的传感器和检测装置。
这些装置可以模拟生物感知机理，如人眼的视觉传感器、耳朵的听觉传感器等，用于实现自动控制和数据采集。
3.材料创新和仿生设计：仿生学强调材料和结构的创新，通过选取具有特殊性能的生物材料和结构，并用于设计和制造具有相似功能的人造产品。
比如，蜘蛛丝的强度与韧性远超过钢材，可以应用于户外装备、防弹衣等领域。
4.系统集成和优化设计：仿生学的研究方法还涉及到系统集成和优化设计。
通过借鉴生物系统的集成方式和优化策略，可以改进工程系统的性能和效率。
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凹坑形仿生非光滑轧辊耐磨性研究吉林工程技术师范学院毕业设计(论文)吉林工程技术师范学院赵××赵××凹坑形仿生非光滑轧辊耐磨性研究Research of Wear-resistance onRoller with Biomimetical Non- smooth Concave Surface专业：姓名：赵 * *班级：学号：指导教师:职称：摘要摩擦磨损存在于所有运转机械设备中，不仅消耗能源和增加材料成本，降低设备运转效率，而且加速设备报废、导致部件更换频繁，常常造成巨大经济损失。
为此我们研究了生活在不同环境的动物体表非光滑性，如鲨鱼、蜥蜴、甲虫等。
发现这些动物体表的沟槽型、鳞片型、凸包型、和凹坑型形态与其生活习性相适应，它们特异的身体结构使非光滑表面具有良好的减阻、减摩、减粘附和抗磨损的特性，并将这一仿生技术应用到机械工程领域。
本文主要从仿生非光滑表面改形和改性相结合角度，对凹坑形仿生非光滑轧辊耐磨性进行研究。
依据工程仿生学原理，确定出轧辊耐磨表面的单元形状和尺寸，利用激光技术将所设计的非光滑形态复制到轧辊模型试样上。
选用部分正交多项式回归设计实验方案，考查非光滑凹坑单元体的直径、行间距、温度、运行时间和转速对55钢材料表面耐磨性的影响程度。
实验研究并分析了不同尺寸及分布密度的W9Cr4V高速钢非光滑试样高温时的磨损特性及耐磨机理。
利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对仿生非光滑轧辊的轧制过程进行三维有限元数值模拟；与通钢集团公司及长春市矩型焊管有限责任公司合作进行现场实验研究，非光滑轧辊的寿命比同材质的光滑轧辊寿命提高2倍左右。
关键词：仿生；非光滑表面；凹坑表面；轧辊；耐磨性；数值模拟；ANSYS 软件AbstractThe friction and wear phenomenon exists in all machines and devices in the industry, which brings the increasing of product costs and loss of large energy, shortage of facility using life. For this purpose we studied the surface nonsmooth of the animal in different environment,such asshark,lizard,beetle and so on.Found these animal body surface groove,scales,convex hull and pit shape and life habits,their specific physical structure make nonsmooth surface has good drag reduction ,anti-friction,the characteristics of reducing adhesion and resistance to wear,and applies the bionic technology in the field of mechanical engineering.This article mainly from the bionic nonsmooth surface change shape and modified Angle,combining the pit shape bionic nonsmooth roll abrasion resistance were studied.The theory of engineering bionics,and determine the roll wear shape and size on the surface of the ing laser technology to design the nonsmooth morphology is copied to the sample roll model.Choose part of orthogonal polynomial regression design experiment plan,inspection unit pits of nonsmooth body diameter,row spacing,temperature,running time,and speed of 55 the influence degree of the surface abrasion resistance of steel materials.Experimental studies and analyzes the different size and distribution density of W9Cr4V HSS nonsmooth wear properties and wear mechan nism of the specimen at high temperature. By using finite element analysis software ANSYS/LS-DYNA of the bionic nonsmooth roll threedimensional finite element numerical simulation of rolling process;And tonghua group co,LTD,a field experiment study of nonsmooth roll life 2 times higher than that of smooth roll life with the same material.Key words:bionic nonsmooth surface pit surface roller abrasion resistance numerical simulation software ANSYS目录摘要 (3)Abstract (4)1 前言 (6)1.1 仿生摩擦学的发展及现状 (6)1.2 本文研究的主要内容和方法 (7)2 凹坑形仿生非光滑轧辊耐磨性研究 (7)2.1 研究仿生非光滑性轧辊的意义 (7)2.2 正交多项式回归实验分析 (9)2.3 模型试件的摩擦磨损实验分析 (10)2.3.1 凹坑形仿生非光滑模型试件磨损实验结果及分析 (11)2.4 凹坑形仿生非光滑试件滑动磨损三维有限元分析 (14)2.4.1 有限元模型的建立 (14)2.4.2 计算结果与分析 (14)2.4.2.1 等效应力随凹坑直径的变化 (15)2.4.2.2 等效应力随凹坑间距的变化 (17)2.4.3 ANSYS三维有限元模拟总结 (20)3 结论 (20)1.1 参考文献 (22)1前言在注重可持续发展和鼓励人们树立科学发展观的现代中国社会中，节约能源以及尽可能地提高资源使用效率已经成为产业发展中的一个必然趋势。
而在生产过程中的各种无法循环使用的物质能量消耗中，材料磨损无疑是不可忽视的一类，因此如何提高材料的耐磨性成为了我们需要解决的问题。
本文主要将凹形生物非光滑形态应用到轧辊表面上，来研究仿生非光滑耐磨理论在机械工程领域的发展运用，来解决材料磨损的实际问题。
1.1仿生摩擦学的发展及现状仿生学诞生于1960年，是研究、模仿生物系统方式，或以具有生物系统特征的方式，或以类似于生物系统方式的系统科学，即研究模拟生物系统的结构性质、能量转换和信息传递过程，用以改善或创新一些适应特殊环境与要求的科学领域。
它是一门新兴的边缘科学，包含着生物、数学、化学、力学、材料及工程技术。
美国著名分子学家专家Stephen认为，，仿生学将成为21世纪最重要的生物科技。
国际上有声誉的动物学家Nachtigall博士提出仿生学就是“学习自然界的现象作为技术创新的模式”的基本概念。
20世纪90年代起，美国、英国、日本、德国、俄罗斯、韩国、澳大利亚等国相继投入大量资金来强化仿生学研究。
其中，美国在仿生材料、仿生制造技术、仿生减阻技术方面取得了明显的成效和进展。
英国的Bath大学和Reading大学的仿生技术研究中心对仿生学基础研究方面得到了很大的成绩。
1993年日本成立了先进交叉学科国家研究院，将仿生设计确定为最初进行的三个基础研究项目之一。
德国在仿生电子技术、纳米技术、材料传感器、自清洁技术等方面的研究在工程应用上得到了很好的成效。
俄罗斯在开展生物体结构、材料和行为机理的分类研究，目标是整合生物体结构、材料和行为机理，用作解决科学技术问题的强大工具，在国际仿生领域有较高的影响。
对于机械制造行业，主要进行的是力学仿生和材料仿生，在材料仿生方面，将更加注重脱附和耐磨了两个方面，目前在生物材料摩擦学方面已有一定的研究，耐磨性在材料应用方面具有重要意义。
吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室自上世纪80年代开始对一些经典土壤动物进行了脱附减阻研究及其仿生理论与技术的探索，提出生物非光滑概念和生物非光滑耐磨理论。
认为动物体表普遍存在非光滑结构、具有减黏、减阻和耐磨等功能。
仿生非光滑耐磨理论与技术是基于生物体表具有的优良的耐磨特性，以生物体表为研究对象，以科技手段解决工程问题的一种科学和应用技术。
图1-1所示为典型仿生非光滑耐磨表面形态。
生物非光滑耐磨形态的获取是实际应用的基础。
目前该项理论普遍应用于农机具出土部件及工程机械领域，如仿生犁壁、仿生耐磨轧辊和仿生钻头等，解决了大量的工程实际问题。
1.2本文研究的主要内容和方法本文以仿生非光滑表面的耐磨性机理研究为主题，从摩擦过程中温度和应力着手，主要设计正交析因实验对不同的凹坑表面和光滑表面之间进行热结构耦合分析，实验研究并分析了不同尺寸及分布密度的W9Cr4V高速钢非光滑试样高温时的磨损特性及耐磨机理，及利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对仿生非光滑轧辊的轧制过程进行三维有限元数值模拟，主要研究内容如下（1）光滑形表面与非光滑性表面对轧辊耐磨性和使用寿命的影响；（2）不同直径、深度和温度等条件下的凹坑性仿生非光滑形表面磨损的部分正交多项式回归设计实验分析；（3）高速钢W9Cr4V的摩擦磨损实验分析；（4）凹坑性仿生非光滑试件滑动磨损三维有限元模拟分析；2凹坑形仿生非光滑轧辊耐磨性研究轧辊是制造行业中不可缺少的重要部件，它的工作性能直接影响到生产效率、生产成本及产品质量。
在轧制过程中，轧辊和轧钢之间的摩擦阻力使轧辊磨损及其严重，为了保证产品质量而不得不频繁更换轧辊，给工业生产带来了巨大的损失，因而研究提高轧辊耐磨性的方法具有十分重要的意义。