一种基于多稳态曲梁的新型空间智能伸缩输运结构制造技术

技术编号:22384814 阅读:18 留言:0更新日期:2019-10-29 05:54
一种基于多稳态曲梁的新型空间智能伸缩输运结构,涉及一种智能伸缩输运结构。复合型负刚度单胞包括曲梁结构及三个支撑结构,曲梁结构两侧对称设置有两个刚性块以改变横截面尺寸,每四个复合型负刚度单胞组合固定成复合型负刚度蜂窝结构,每相对的两个复合型负刚度单胞的曲梁结构中间固定有弹簧,每八个复合型负刚度蜂窝结构组成支撑臂单体,多个支撑臂单体组成输运支撑臂,输运平台与输运支撑臂一端通过黏合剂固定连接,输运平台外侧表面安装有输运件定位罩。具有形状记忆功能,通过温度控制能够实现伸缩以及无死角弯折,质量轻、灵活性强、在狭小空间也可进行作业。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多稳态曲梁的新型空间智能伸缩输运结构
本专利技术涉及一种智能伸缩输运结构,尤其是一种基于多稳态曲梁的新型空间智能伸缩输运结构。
技术介绍
目前市场上的输运结构普遍是机械传动结构,各零件部分一般采用刚性材料制成,而刚性材料弹性变形能力有限,自身质量也较重,在轴向方向不能伸缩,在拐弯处需要铰链连接,不能一体成型,如在一些狭小的空间作业则面临困难。多稳态结构是近年来引起国内外广泛关注的一种新型轻质多功能结构,由于具备如负刚度效应、多稳态效应、可重复特性等特殊的性质或功能,使其在冲击吸能、形态转换超材料、可展开结构等方面具有较为广泛的应用前景。多稳态结构是一种具有较高的初始刚度和可恢复性的机械超结构,它利用梁屈曲模式的跳变来实现负刚度效应。多稳态结构具有多稳态特性,梁在屈曲过程中会发生不可逆变形,卸载后无法恢复到初始状态,这样就出现了一种类似的自锁现象,从而将一部分变形能储存在结构中。形状记忆聚合物是一种具有在一定热、电、磁、光条件刺激下主动回复变形并保持形状的特点的高分子聚合物,增加碳纤维增强相后,其强度也会增大很多。综上,现有的输运机械结构质量较重,在轴向方向不能伸缩,在拐弯处需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多稳态曲梁的新型空间智能伸缩输运结构,其特征在于:包括输运支撑臂(11)及输运平台(12),所述输运支撑臂(11)包括若干复合型负刚度单胞(1),所述复合型负刚度单胞(1)包括曲梁结构(1‑1)及三个支撑结构(1‑2),所述曲梁结构(1‑1)采用含增强纤维的形状记忆聚合物,所述支撑结构(1‑2)采用尼龙,三个支撑结构(1‑2)分别与曲梁结构(1‑1)中间及两端垂直固定为一体,位于两端的两个支撑结构(1‑2)位于同侧并与位于中间的支撑结构(1‑2)对向设置,曲梁结构(1‑1)两侧对称设置有两个刚性块(1‑3)以改变横截面尺寸,每四个复合型负刚度单胞(1)组合固定成复合型负刚度蜂窝结构...

【技术特征摘要】
1.一种基于多稳态曲梁的新型空间智能伸缩输运结构,其特征在于:包括输运支撑臂(11)及输运平台(12),所述输运支撑臂(11)包括若干复合型负刚度单胞(1),所述复合型负刚度单胞(1)包括曲梁结构(1-1)及三个支撑结构(1-2),所述曲梁结构(1-1)采用含增强纤维的形状记忆聚合物,所述支撑结构(1-2)采用尼龙,三个支撑结构(1-2)分别与曲梁结构(1-1)中间及两端垂直固定为一体,位于两端的两个支撑结构(1-2)位于同侧并与位于中间的支撑结构(1-2)对向设置,曲梁结构(1-1)两侧对称设置有两个刚性块(1-3)以改变横截面尺寸,每四个复合型负刚度单胞(1)组合固定成复合型负刚度蜂窝结构(2),所述复合型负刚度蜂窝结构(2)的四个复合型负刚度单胞(1)两两相对之后单侧贴靠固定形成横竖双向对称的日字形结构,每相对的两个复合型负刚度单胞(1)的曲梁结构(1-1)中间固定有弹簧(2-1),每八个复合型负刚度蜂窝结构(2)环向单侧首尾依次固定围合为正八边形组成支撑臂单体(3),多个所述支撑臂单体(3)沿轴向依次固定组成输运支撑臂(11),输运支撑臂(11)可通过对曲梁结构(1-1)进行温度调控实现直线伸展与无死角弯折,所述输运平台(12)与输运支撑臂(11)一端通过黏合剂固定连接,输运平台(12)外侧表面安装有输运件定位罩(13),所述输运件定位罩(13)外形为半球形壳体且其开口端制有外螺纹接头(13-1),输运平台(12)外侧表面制有内螺纹置物槽(12-1),输运件定位罩(13)通过所述外螺纹接头(13-1)与输运平台(12)的所述内螺纹置物槽(12-1)螺接固定。2.根据权利要求1所述的一种基于多稳态曲梁的新型空间智能伸缩输运结构,其特征在于:所述若干复合型负刚度单胞(1)处于展开状态并在高于所述曲梁结构(1-1)的材料的玻璃化转变温度的情况下,在外载驱...

【专利技术属性】
技术研发人员:王长国谭惠丰张季陶强王珂向书毅
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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