基于形状记忆合金的可开合屋盖结构制造技术

本发明专利技术涉及屋盖结构领域，且公开了基于形状记忆合金的可开合屋盖结构，包括外置平行四边形环形机构一以及设置在外置平行四边形环形机构一内侧的内置平行四边形环形机构二，平行四边形环形机构一包括外部环杆机构以及中部环杆机构，内置平行四边形环形机构二包括内部环杆机构，平行四边形环形机构一以及内置平行四边形环形机构二的内部分别设置有嵌入形状记忆合金的斜拉索1和斜拉索2，所述外部环杆机构由16根连杆一采用铰接点首尾相连，所述的中部环杆机构由16根连杆二采用铰接点首尾相连，连杆二在面向外部环杆机构的一侧开有C形槽，内部环杆机构由16根连杆三采用铰接点首尾相连，16组连杆三靠近中心的铰接点两侧均布置了磁吸贴片。了磁吸贴片。了磁吸贴片。

【技术实现步骤摘要】
基于形状记忆合金的可开合屋盖结构


[0001]本专利技术涉及屋盖结构领域，具体为基于形状记忆合金的可开合屋盖结构。

技术介绍

[0002]形的结构。折叠状态时，结构收拢在某一特定形状，体积小，便于存储运输。在外界驱动力的作用下，结构逐步展开，当完全展开后，锁定为稳定的展开状态。相对于传统结构，可展结构具有建造速度快、施工方便等优点，可反复使用，因而在民用和航空航天等领域被广泛应用。
[0003]近年来随着材料科学与技术的发展，形状记忆合金在土木工程中逐渐得到应用，根据相变诱发机理的不同，形状记忆合金会出现形状记忆效应，形状记忆效应是指变形后的形状记忆合金在经过一定的热循环后恢复到初始形状的能力。在现有的可展屋盖结构中，主要采用电机液压或可折叠结点作为结构的可展开驱动装置，采用形状记忆合金作为展开驱动装置的可展屋盖结构较少，为此我们提出了基于形状记忆合金的可开合屋盖结构。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了基于形状记忆合金的可开合屋盖结构，解决了斜拉索中嵌入具有双程记忆效应的形状记忆合金，当温度较低时，形状记忆合金处于伸长状态，屋盖闭合；当温度上升到相变阀值时，形状记忆合金产生回缩，从而张拉整体结构的连杆，驱动结构逐步展开，屋盖最终达到稳定的开启状态。屋盖的展开过程和闭合过程均通过形状记忆合金提供驱动力。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述所述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于形状记忆合金的可开合屋盖结构，包括外置平行四边形环形机构一以及设置在外置平行四边形环形机构一内侧的内置平行四边形环形机构二，平行四边形环形机构一包括外部环杆机构以及中部环杆机构，内置平行四边形环形机构二包括内部环杆机构，平行四边形环形机构一以及内置平行四边形环形机构二的内部分别设置有嵌入形状记忆合金的斜拉索1和斜拉索2，所述外部环杆机构由16根连杆一采用铰接点首尾相连，所述的中部环杆机构由16根连杆二采用铰接点首尾相连，连杆二在面向外部环杆机构的一侧开有C形槽，C形槽尺寸大于连杆一横截面直径尺寸，内部环杆机构由16根连杆三采用铰接点首尾相连，16组连杆三靠近中心的铰接点两侧均布置了磁吸贴片。
[0008]优选的，所述连杆一、连杆二以及连杆三长度相等，16组连杆二外侧的铰接点与16组连杆一内侧的铰接点连接。
[0009]优选的，16组所述连杆二内侧的铰接点上均开设有球形槽，球形槽尺寸大于16组连杆一外侧的铰接点，16组连杆三外侧的铰接点与16组连杆二内侧的铰接点连接。
[0010]优选的，所述外置平行四边形环形机构一的平行四边形沿径向的两个对角点由外斜拉索相连，内置平行四边形环形机构二的平行四边形沿径向的两个对角点由内斜拉索相连。
[0011]优选的，所述嵌入外斜拉索与内斜拉索的形状记忆合金具有低温马氏体态和高温奥氏体态两种相态。
[0012]优选的，所述形状记忆合金低温马氏体态的长度大于高温奥氏体态的长度，低温时外斜拉索与内斜拉索处于伸长状态，高温时外斜拉索与内斜拉索处于收缩状态。
[0013](三)有益效果
[0014]与现有技术相比，本专利技术提供了基于形状记忆合金的可开合屋盖结构，具备以下有益效果：
[0015]1、该基于形状记忆合金的可开合屋盖结构，通过采用具有双程记忆效应的形状记忆合金，实现屋盖的展开与闭合，不需要引入额外的作动装置。本专利技术构造合理，传力路线清晰，施工方便，适合中小跨度的建筑。
附图说明
[0016]图1是本专利技术可开合屋盖闭合状态示意图；
[0017]图2是本专利技术中心点处相邻的内部环杆机构Ⅲ相邻连杆的夹角为55o可开合屋盖展开状态示意图；
[0018]图3是本专利技术外置平行四边形环形机构一的结构示意图；
[0019]图4是本专利技术内置平行四边形环形机构二的结构示意图；
[0020]图5是本专利技术局部放大的结构示意图；
[0021]图6是本专利技术中心点处相邻的内部环杆机构Ⅲ相邻连杆的夹角为90
°
可开合屋盖展开状态示意图；
[0022]图7本专利技术中心点处相邻的内部环杆机构Ⅲ相邻连杆的夹角为135
°
可开合屋盖展开状态示意图。
[0023]图中：Ⅰ、外部环杆机构；Ⅱ、中部环杆机构；Ⅲ、内部环杆机构；Ⅳ、新外部环杆机构；1、外斜拉索；2、内斜拉索。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]基于形状记忆合金的可开合屋盖结构，包括外置平行四边形环形机构一以及设置在外置平行四边形环形机构一内侧的内置平行四边形环形机构二，平行四边形环形机构一包括外部环杆机构Ⅰ以及中部环杆机构Ⅱ，内置平行四边形环形机构二包括内部环杆机构Ⅲ，平行四边形环形机构一以及内置平行四边形环形机构二的内部分别设置有嵌入形状记忆合金的斜拉索1和斜拉索2，所述外部环杆机构Ⅰ由16根连杆一采用铰接点首尾相连，所述的中部环杆机构Ⅱ由16根连杆二采用铰接点首尾相连，连杆二在面向外部环杆机构Ⅰ的一
侧开有C形槽，C形槽尺寸大于连杆一横截面直径尺寸，内部环杆机构Ⅲ由16根连杆三采用铰接点首尾相连，16组连杆三靠近中心的铰接点D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8两侧均布置了磁吸贴片。
[0026]如图1、图2、图3所示，连杆一、连杆二以及连杆三长度相等，16组连杆二外侧的铰接点与16组连杆一内侧的铰接点连接，具体为通过铰接点C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8连接在一起，组成外置平行四边形环形机构一。
[0027]16组连杆二内侧的铰接点上均开设有球形槽，球形槽尺寸大于16组连杆一外侧的铰接点，16组连杆三外侧的铰接点与16组连杆二内侧的铰接点连接，具体为：铰接点B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8开有球形槽，球形槽的尺寸略大于其对顶角的铰接点A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8的直径尺寸，通过铰接点B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8连接在一起，组成内置平行四边形环形机构二。
[0028]如图1、图2、图5所示，外置平行四边形环形机构一的平行四边形沿径向的两个对角点由外斜拉索1相连，外斜拉索1嵌入了形状记忆合金，内置平行四边形环形机构二，其平行四边形沿径向的两个对角点由内斜拉索2相连，内斜拉索2嵌入了形状记忆合金。
[0029]嵌入外斜拉索1与内斜拉索2的形状记忆合金具有低温马氏体态和高温奥氏体态两种相态，所采用的形状记忆合金低温马氏体态的长度大于高温奥氏体态的长度，所以低温时外斜拉索1与内斜拉索2处于伸长状态，高温时外斜拉索1与内斜拉索2处于收缩状态。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于形状记忆合金的可开合屋盖结构，其特征在于，包括外置平行四边形环形机构一以及设置在外置平行四边形环形机构一内侧的内置平行四边形环形机构二，平行四边形环形机构一包括外部环杆机构以及中部环杆机构，内置平行四边形环形机构二包括内部环杆机构，平行四边形环形机构一以及内置平行四边形环形机构二的内部分别设置有嵌入形状记忆合金的斜拉索1和斜拉索2，所述外部环杆机构由16根连杆一采用铰接点首尾相连，所述的中部环杆机构由16根连杆二采用铰接点首尾相连，连杆二在面向外部环杆机构的一侧开有C形槽，C形槽尺寸大于连杆一横截面直径尺寸，内部环杆机构由16根连杆三采用铰接点首尾相连，16组连杆三靠近中心的铰接点两侧均布置了磁吸贴片。2.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的可开合屋盖结构，其特征在于：所述连杆一、连杆二以及连杆三长度相等，16组连杆二外侧的铰接点与16组连杆一内侧的铰接点连接。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健桐，刘平，宁柯杰，杨建江，李亮，
申请(专利权)人：天津仁爱学院，
类型：发明
国别省市：