【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料的微结构设计、智能隔振降噪，涉及一种具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构。
技术介绍
1、高端装备在服役时常面临复杂多变的外部热、声、振等环境，将直接影响装备设计功能的发挥甚至危及安全。若装备系统可自适应于外部环境变化以维持既定功能不变，对于装备在多变环境中的稳定服役具有重要意义。因此，轻便有效的热自适应隔振材料具有广泛的实际应用前景。
2、弹性(声学)超材料是一类具有超常物理特性的非天然奇特材料，可通过单胞的周期性排布实现对特定频段弹性波的阻隔。其中局域共振型弹性超材料可在亚波长尺寸产生相应频段带隙，十分适用于结构低频隔振降噪的需求。为了扩大隔振频段范围，发展出了多种智能可调超材料，其中包括通过改变材料的成分以实现对外部环境变化的适应，利用智能材料感知外部实现自恢复，以及利用流固耦合实现带隙变化等。
3、对于某一类特定的弹性超材料构件，其弹性波带隙由其微结构及材料组成而决定，一旦加工成型，带隙的可调节性具有限制，且大多需附加额外控制器件或输入能量，对于复杂工况下的激励信号，其隔振功能将不再显著。因此，发展新的结构设计理念与技术手段，设计一类依靠自身特性在温变环境下的交互作用实现热环境自适应的复合材料，对于在低能耗甚至无能耗下提高装备结构的稳定性具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决目前无法仅依靠热环境的动因，且通过传感和执行集成于复合材料本身的自适应隔振问题，提供一种具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术提供一种具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，由多个固液相变单胞组成，每个固液相变单胞包括：
4、基体框架，所述基体框架为中空矩形结构，顶部设置有薄膜包覆层，底部设置有下薄板；
5、内部散射体，所述内部散射体设置于基体框架内部，所述内部散射体填充有相变材料，所述相变材料在所处环境下随温度相变，具有不同固液组分比的相变状态。
6、本专利技术进一步的改进在于：
7、所述薄膜包覆层密封粘接于基体框架的顶部。
8、若干所述固液相变单胞周期排布，形成梁结构或板结构。
9、所述内部散射体内填充有散射体固相和散射体液相，所述散射体液相位于散射体固相外周。
10、所述固液相变单胞为空心立方体结构，其长与宽相等。
11、所述固液相变单胞的形状为长方体或圆柱体，基体框架和固液相变单胞高度方向的轴线同轴。
12、所述内部散射体的形状为圆柱体或正方体。
13、所述基体框架的一侧设置有输入基梁，相对的另一侧设置有输出基梁，所述基体框架、输入基梁以及输出基梁为一体式结构。
14、所述基体框架的材料尼龙或聚甲基丙烯酸甲酯，薄膜包覆层的材料采用聚酰亚胺，内部散射体内填充的相变材料为石蜡、硬脂酸或癸酸。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
16、本专利技术具有热环境自适应特性的隔振固液相变复合材料的固液相变单胞内部散射体填充有相变材料，外部基体框架上粘附耐高温薄膜。当其服役于热环境时，结合局域共振型原理与热致固液相变材料，依据材料结构设计及其本身的热学与力学交互作用集成控制器和执行器，最终实现热自适应的隔振带隙。相变效应是通过相变材料的连续可逆相变改变了振动控制方程的质量阵，进而实现连续变化的负等效参数，即频率范围连续变化的带隙；热效应则是通过热应力、热应变等改变振动控制方程的刚度阵，进而得到带隙频率范围的移动。在单胞设计层面，无需附加电子器件和人为输入的能量，仅通过材料各效应的交互作用实现带隙在温变环境下的稳定性。本专利技术的固液相变复合材料结构简单、制备便捷，在温变环境中无需改变结构设计便具有隔振的稳定性和有效性，隔振频段具有温度适应性，应用范围广泛，适用于多类仪器减振环境的使用。
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1.一种具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，由多个固液相变单胞(4)组成，每个固液相变单胞(4)包括：
2.根据权利要求1所述的具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，所述薄膜包覆层(2)密封粘接于基体框架(1)的顶部。
3.根据权利要求1所述的具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，若干所述固液相变单胞(4)周期排布，形成梁结构或板结构。
4.根据权利要求3所述的具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，所述内部散射体(3)内填充有散射体固相(3.1)和散射体液相(3.2)，所述散射体液相(3.2)位于散射体固相(3.1)外周。
5.根据权利要求3或4所述的具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，所述固液相变单胞(4)为空心立方体结构，其长与宽相等。
6.根据权利要求5所述的具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，所述固液相变单胞(4)的形状为长方体或圆柱体，基体框架(1)和固液相变单胞(4)高度方向的轴线同轴。
7.根据权利要求5所
8.根据权利要求1-3任一项所述的具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，所述基体框架(1)的一侧设置有输入基梁(5)，相对的另一侧设置有输出基梁(6)，所述基体框架(1)、输入基梁(5)以及输出基梁(6)为一体式结构。
9.根据权利要求1-3任一项所述的具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，所述基体框架(1)的材料尼龙或聚甲基丙烯酸甲酯，薄膜包覆层(2)的材料采用聚酰亚胺，内部散射体(3)内填充的相变材料为石蜡、硬脂酸或癸酸。
...【技术特征摘要】
1.一种具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，由多个固液相变单胞(4)组成，每个固液相变单胞(4)包括：
2.根据权利要求1所述的具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，所述薄膜包覆层(2)密封粘接于基体框架(1)的顶部。
3.根据权利要求1所述的具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，若干所述固液相变单胞(4)周期排布，形成梁结构或板结构。
4.根据权利要求3所述的具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，所述内部散射体(3)内填充有散射体固相(3.1)和散射体液相(3.2)，所述散射体液相(3.2)位于散射体固相(3.1)外周。
5.根据权利要求3或4所述的具有热环境自适应特性的隔振固液相变结构，其特征在于，所述固液相变单胞(4)为空心立方体结构，其长与宽相等。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：李跃明，袁文涵，柴怡君，杨雄伟，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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