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运用扫描电镜实验观察了金龟子外甲壳内部的微结构，发现其类似于人造纤维增强复合材料，具有几丁质纤维增强角质化蛋白质基体的结构特征。对其仔细观察发现其中存在非均匀的纤维铺层以及奇特的异型刺状和球形纤维。针对发现的异型刺状纤维结构，建立纤维端头模型，用有限元分析方法对其进行了应力和变形分析，结果表明刺状和球形端头纤维能显著地降低其端头界面剪应力集中现象，提高纤维增强复合材料抵抗变形破坏的能力，增加纤维增强复合材料的强度。分析结果对仿生复合材料的设计具有指导意义。