【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了一种可展开/收拢遮光罩，涉及空间开展开结构领域，具体涉及一种新型可展开/收拢遮光罩及其制备和驱动方法。
技术介绍
1、在航空航天领域，航空航天设备经常会暴露于强烈的阳光辐射环境下，该辐射不仅可能影响设备的性能，还可能对其正常运行造成严重影响。为应对这一挑战，可展开式遮光罩结构作为一种解决方案受到了广泛的研究和关注。这种遮光罩结构能够在需要时展开以遮挡阳光辐射，而在不需要时收拢，从而保护航空航天设备。
2、在设计可展开式遮光罩时，需要考虑多个性能因素，其中包括轻质、高强度、易驱动性以及高展收比。这些因素直接影响遮光罩的实际应用效果。为了满足这些要求，亟需在可展开式遮光罩领域引入轻质高强度材料和智能材料。
技术实现思路
1、为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术所提供一种新型可展开/收拢遮光罩及其制备和驱动方法。本专利技术主要由嵌入smp的双稳态层压板、柔性薄膜、支撑件和紧固件组成，双稳态层压板内嵌smp，可驱动柔性薄膜变形。遮光罩中嵌入smp的双稳态层压板可通过形状记忆效应将遮光罩的展开状态记忆到卷拢状态，然后通过加热恢复到展开状态，其中引入了折纸技术的原理和方法，以方便柔性薄膜在卷起过程中的折叠。整体结构具有轻质、高强、高展收比等优点。
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、一、一种新型可展开/收拢遮光罩：
4、遮光罩包括用于遮光的遮光罩罩体。
5、遮光罩包括安装在遮光罩罩体中心并用于支撑遮光罩罩体的遮光
6、所述的遮光罩罩体包括若干柔性薄膜和嵌入smp双稳态层合板，各个嵌入smp双稳态层合板的一端通过螺栓螺母沿周向均匀间隔安装在遮光罩支撑件的侧周面，各个嵌入smp双稳态层合板的另一端为自由端；每两个嵌入smp双稳态层合板之间连接有一张柔性薄膜，每张柔性薄膜的两侧边通过耐高温强力胶粘接在各自靠近的一个嵌入smp双稳态层合板的同一侧边缘后形成伞状的遮光罩结构。嵌入smp双稳态层合板的长宽比较大。
7、所述的遮光罩支撑件为多边形空心管结构，如五边形、六边形、七边形等，每个嵌入smp双稳态层合板的一端的侧面均安装在遮光罩支撑件上各自的一个外侧面上，各个嵌入smp双稳态层合板的长度方向垂直于遮光罩支撑件的多边形边。
8、嵌入smp双稳态层合板和柔性薄膜数量一致，如果遮光罩支撑件为五边形空心管，则嵌入smp双稳态层合板和柔性薄膜数量为五。
9、所述的柔性薄膜为镀铝的聚亚酰胺薄膜、镀金的玻璃布薄膜或硅薄膜等；所述的嵌入smp双稳态层合板由热固性碳纤维增强环氧树脂基预浸料和形状记忆聚合物smp组成；所述的遮光罩支撑件为不锈钢、合金钢或碳纤维复合材料等。
10、二、一种新型可展开/收拢遮光罩的制备方法，包括：
11、s1：通过热压罐固化成型工艺和3d打印技术使用热固性碳纤维增强环氧树脂基预浸料和形状记忆聚合物smp制备嵌入smp双稳态层合板。
12、s2：制备多边形空心管结构的遮光罩支撑件，使用电钻在遮光罩支撑件的各个侧面的中心处进行打孔，以便于后续嵌入smp双稳态层合板2连接。
13、s3：使用电钻在每个嵌入smp双稳态层合板一端的侧面中间进行打孔，再使用螺栓螺母将各个嵌入smp双稳态层合板一端的孔和遮光罩支撑件的各个侧面的孔相固定安装。
14、s4：将使用裁剪机裁剪若干仿三角片状的柔性薄膜，将柔性薄膜的其中两侧边使用耐高温强力胶粘接上两侧的嵌入smp双稳态层合板的边缘并完全密封形成伞装结构，制备获得新型可展开/收拢遮光罩。
15、柔性薄膜具体按照所需形状进行裁剪，以适应两个嵌入smp双稳态层合板之间的形状。
16、三、一种新型可展开/收拢遮光罩的驱动方法，包括：
17、s1：在初始状态下各个嵌入smp双稳态层合板处于第一稳态，各个柔性薄膜和嵌入smp双稳态层合板展开，此时遮光罩处于展开状态；将遮光罩进行加热，使得遮光罩整体温度上升到形状记忆聚合物smp的玻璃化转变温度以上。
18、s2：将处于高温下的各个嵌入smp双稳态层合板通过外力转变到第二稳态，使得各个嵌入smp双稳态层合板沿自身长度方向卷拢，呈螺旋状叠合并贴合在遮光罩支撑件的外周，并且柔性薄膜沿自身的中部进行折叠形成柔性薄膜折痕，此时遮光罩处于弯曲卷拢状态，保持固定，冷却到室温，卸载外力，使得遮光罩处于稳定的弯曲卷拢状态。
19、s3：在需要遮光时，随着周围温度的上升，处于稳定的弯曲卷拢状态的遮光罩逐渐展开成展开状态，到达一定温度后，遮光罩结构完全展开，从而实现遮光；当周围温度下降时，遮光罩将保持展开状态或者逐渐收拢为弯曲卷拢状态，以适应不同的场景和需求。
20、此处根据嵌入smp双稳态层合板的两种不同的设计，在遮光罩结构升温完全展开后，在降温会出现两种情况，第一种情况降温后，遮光罩结构会随着温度降低，抓紧弯曲卷拢(嵌入smp双稳态层合板处于第二稳态)，这是由于嵌入smp双稳态层合板是一种随温度变化而发生变形的智能材料结构。第二种情况为随着温度降低，遮光罩结构依然保持展开状态，即嵌入smp双稳态层合板依然保持第一稳态。
21、嵌入smp双稳态层合板为实现高温展开后在降温的卷拢/展开两种情况，具有两种制备方法，其区别在于，在制备固化前嵌入smp双稳态层合板是否铺设带有初始曲率的模具。
22、所述的步骤s1中，将遮光罩进行加热，具体为在各个嵌入smp双稳态层合板上贴敷电热膜片或者使用红外加热灯将遮光罩进行整体加热。
23、所述的步骤s1中，玻璃化转变温度以上具体为20-50℃。
24、所述的步骤s3中，当嵌入smp双稳态层合板具有初始曲率时，则在周围温度的下降时，遮光罩将保持展开状态。
25、所述的步骤s3中，当嵌入smp双稳态层合板不具有初始曲率时，即固化前为平板模具压制无初始曲率，则周围温度的下降时，遮光罩逐渐收拢为弯曲卷拢状态，温度越低，卷曲的曲率越大。
26、本专利技术的创新点主要体现在整体遮光罩结构的设计、制备方法和驱动方法上。制备方法包括通过热压罐固化成型工艺和3d打印技术制备嵌入smp的双稳态层合板，将柔性薄膜裁剪并与支架结构连接，以及使用耐高温胶粘接柔性遮光薄膜等步骤。展开/收拢方法则涉及加热驱动、温度控制和结构变形等过程。
27、本专利技术的有益效果是：
28、本专利技术采用具有柔性薄膜和嵌入smp的双稳态层合板作为核心结构。在该结构中，嵌入了smp的双稳态层合板通过形状记忆效应实现了遮光罩的展开和收拢。具体而言，该结构由嵌入smp的双稳态层压板、柔性薄膜、支撑件和紧固件组成。其中，嵌入smp的双稳态层压板能够在经过加热后从卷拢状态恢复到展开状态，这一过程借鉴了折纸技术的原理，以确保柔性薄膜在卷起过程中能够正确折叠。
29、本专利技术不仅解决了可展开遮光罩结构的无接触式驱动方法，而且相较于传统的电机驱动和气动驱动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型可展开/收拢遮光罩，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的新型可展开/收拢遮光罩，其特征在于：所述的遮光罩罩体包括若干柔性薄膜(1)和嵌入SMP双稳态层合板(2)，各个嵌入SMP双稳态层合板(2)的一端通过螺栓螺母(5)沿周向均匀间隔安装在遮光罩支撑件(4)的侧周面，各个嵌入SMP双稳态层合板(2)的另一端为自由端；每两个嵌入SMP双稳态层合板(2)之间连接有一张柔性薄膜(1)，每张柔性薄膜(1)的两侧边通过耐高温强力胶粘接在各自靠近的一个嵌入SMP双稳态层合板(2)的同一侧边缘后形成伞状的遮光罩结构。
3.根据权利要求2所述的新型可展开/收拢遮光罩，其特征在于：所述的遮光罩支撑件(4)为多边形空心管结构，每个嵌入SMP双稳态层合板(2)的一端的侧面均安装在遮光罩支撑件(4)上各自的一个外侧面上，各个嵌入SMP双稳态层合板(2)的长度方向垂直于遮光罩支撑件(4)的多边形边。
4.根据权利要求2所述的新型可展开/收拢遮光罩，其特征在于：所述的柔性薄膜(1)为镀铝的聚亚酰胺薄膜、镀金的玻璃布薄膜或硅薄膜；所述的嵌入SMP双稳态层合板(2
5.根据权利要求1-4任一所述的新型可展开/收拢遮光罩的制备方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求1-4任一所述的新型可展开/收拢遮光罩或者如权利要求5所述的制备方法制备获得的新型可展开/收拢遮光罩的驱动方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的新型可展开/收拢遮光罩的驱动方法，其特征在于：所述的步骤S1中，将遮光罩进行加热，具体为在各个嵌入SMP双稳态层合板(2)上贴敷电热膜片或者使用红外加热灯将遮光罩进行整体加热。
8.根据权利要求6所述的新型可展开/收拢遮光罩的驱动方法，其特征在于：所述的步骤S1中，玻璃化转变温度以上具体为20-50℃。
9.根据权利要求6所述的新型可展开/收拢遮光罩的驱动方法，其特征在于：所述的步骤S3中，当嵌入SMP双稳态层合板(2)具有初始曲率时，则在周围温度的下降时，遮光罩将保持展开状态。
10.根据权利要求6所述的新型可展开/收拢遮光罩的驱动方法，其特征在于：所述的步骤S3中，当嵌入SMP双稳态层合板(2)不具有初始曲率时，则周围温度的下降时，遮光罩逐渐收拢为弯曲卷拢状态。
...【技术特征摘要】
1.一种新型可展开/收拢遮光罩，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的新型可展开/收拢遮光罩，其特征在于：所述的遮光罩罩体包括若干柔性薄膜(1)和嵌入smp双稳态层合板(2)，各个嵌入smp双稳态层合板(2)的一端通过螺栓螺母(5)沿周向均匀间隔安装在遮光罩支撑件(4)的侧周面，各个嵌入smp双稳态层合板(2)的另一端为自由端；每两个嵌入smp双稳态层合板(2)之间连接有一张柔性薄膜(1)，每张柔性薄膜(1)的两侧边通过耐高温强力胶粘接在各自靠近的一个嵌入smp双稳态层合板(2)的同一侧边缘后形成伞状的遮光罩结构。
3.根据权利要求2所述的新型可展开/收拢遮光罩，其特征在于：所述的遮光罩支撑件(4)为多边形空心管结构，每个嵌入smp双稳态层合板(2)的一端的侧面均安装在遮光罩支撑件(4)上各自的一个外侧面上，各个嵌入smp双稳态层合板(2)的长度方向垂直于遮光罩支撑件(4)的多边形边。
4.根据权利要求2所述的新型可展开/收拢遮光罩，其特征在于：所述的柔性薄膜(1)为镀铝的聚亚酰胺薄膜、镀金的玻璃布薄膜或硅薄膜；所述的嵌入smp双稳态层合板(2)由热固性碳纤维增强环氧树脂基预浸料和形状记忆聚合物smp组成；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张征，杨国权，潘柏松，孙敏，张广，李吉泉，王天烨，李承义，
申请(专利权)人：浙江工业大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：
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