【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性薄壳领域，尤其涉及一种光致变刚度薄膜结构、柔性壳体及光控主被动混合控制方法。
技术介绍
1、柔性薄壳结构广泛应用于航空航天结构，在太空中很容易受到外部干扰而引起振动，易引起其他设备的共振，造成结构的疲劳破坏而降低柔性薄壳结构的使用寿命。传统柔性薄壳结构的振动控制方法主要是采用减震垫和约束阻尼结构等被动控制方法，具有结构简单、易于实现、可靠性和稳定性好，对于高阶振动抑制效果好等优点，但是对外界激励变化适应性较差；或者采用压电等智能材料为作动器和传感器的主动控制方法，具有控制效果好、适应性强等优点，但需要较大的能量输入，可靠性难以保证，易产生控制溢出，而且需要电磁激发装置，易引起电磁干扰，难以实现轻质微小型化，对结构的低频振动可实施有效的抑制，但对于高频振动控制困难。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了解决现有针对柔性薄壳结构高频和低频等随机振动中振动抑制控制效果差，以及无法同时具备抗干扰性强以及对外界激励响应度高的特点，第一方面，本专利技术提出一种光致变刚度薄膜结构，包括光驱动单元、柔性复合基体和封闭薄膜，所述封闭薄膜将所述柔性复合基体包裹，其中：
2、所述柔性复合基体内填充有巨电流变液；
3、所述封闭薄膜涂覆有电极；
4、所述光驱动单元的两端电极与所述封闭薄膜上的电极连接。
5、在一些实施例中，所述柔性复合基体内设有支撑结构，所述支撑结构采用聚氨酯海绵骨架、3d打印柔性支架和柔性多孔材料中一种。
6、在一些
7、在一些实施例中，所述巨电流变液包括介电颗粒和绝缘液体，其中：
8、所述介电颗粒为无机材料、高分子材料、复合型er材料中的一种，粒径为20～100nm；
9、所述绝缘液体为硅油、食油、矿物油中的一种。
10、在一些实施例中，所述封闭薄膜为pdms薄膜，所述封闭薄膜的厚度为300～500微米。
11、在一些实施例中，所述封闭薄膜上的电极的材料采用碳纳米管、ag、cu、au、ni、cr中的一种。
12、在一些实施例中，所述光驱动单元的材料为掺杂有sb2o5的镧改性锆钛酸铅陶瓷，所述光驱动单元长度为10～30mm，极化方向与长度方向相同。
13、在一些实施例中，所述光驱动单元具体为双晶片结构，所述双晶片结构由两片plzt-sb陶瓷组成，该双晶片的极化方向相反布置，且两端设有共同电极。
14、第二方面，本专利技术还提出一种柔性壳体，包括薄壳、压电层和如上所述的光致变刚度薄膜结构，其中：
15、所述光致变刚度薄膜结构贴敷在所述薄壳上；
16、所述压电层贴敷在所述薄壳上；
17、所述压电层还与所述光致变刚度薄膜结构中的光驱动单元连接。
18、在一些实施例中，所述柔性壳体的工作原理如下：
19、无光照时，光致变刚度薄膜结构中的光驱动单元和电极均不带电荷，此时巨电流变液中高介电常数的固体微粒随机分布在母液油中，所述光致变刚度薄膜结构的刚度未改变，所述柔性壳体受所述压电层被动控制；
20、受到365nm紫外光照射时，光致变刚度薄膜结构中光驱动单元由反常光生伏特效应产生的电能汇聚在光驱动单元的两端，经导线连接施加在光致变刚度薄膜结构中封闭薄膜上的电极，受电场影响，此时巨电流变液中的固体微粒被瞬时极化成电偶极子，粒子间的相互作用使固体微粒形成链并进而形成柱状结构，所述光致变刚度薄膜结构的刚度改变，所述柔性壳体受所述光致变刚度薄膜主动控制。
21、基于上述方案，本专利技术提供了一种光致变刚度薄膜结构、柔性壳体及光控主被动混合控制方法，该光致变刚度薄膜利用紫外光对光电材料的加载实现在柔性电极两端产生电场，使电流变液中的固体微粒形成链并进而形成柱状结构，改变薄膜的刚度，首先实现了一种非接触式远程控制；进一步的，将之结合压电层设置在柔性壳体上，可通过开关控制装置控制将光致电场施加于变刚度薄膜或者压电驱动器，从而控制实施主被动混合控制；利用光照实现主被动控制而无需外接额外电源。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，包括光驱动单元、柔性复合基体和封闭薄膜，所述封闭薄膜将所述柔性复合基体包裹，其中：
2.根据权利要求1所述一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，所述柔性复合基体内设有支撑结构，所述支撑结构采用聚氨酯海绵骨架、3D打印柔性支架和柔性多孔材料中一种。
3.根据权利要求2所述一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，所述支撑结构的厚度为0.5～3mm，孔隙率为50％～95％，孔径为30～50μm。
4.根据权利要求1所述一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，所述巨电流变液包括介电颗粒和绝缘液体，其中：
5.根据权利要求1所述一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，所述封闭薄膜为PDMS薄膜，所述封闭薄膜的厚度为300～500微米。
6.根据权利要求1所述一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，所述封闭薄膜上的电极的材料采用碳纳米管、Ag、Cu、Au、Ni、Cr中的一种。
7.根据权利要求1所述一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，所述光驱动单元的材料为掺杂有Sb2O5的镧改性锆钛酸铅陶瓷，所述光
8.根据权利要求1所述一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，所述光驱动单元具体为双晶片结构，所述双晶片结构由两片PLZT-Sb陶瓷组成，该双晶片的极化方向相反布置，且两端设有共同电极。
9.一种柔性壳体，其特征在于，设有如权利要求1所述的光致变刚度薄膜结构，还包括薄壳和压电层，其中：
10.一种光控主被动混合控制方法，其特征在于，应用于如权利要求9所述的柔性壳体，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，包括光驱动单元、柔性复合基体和封闭薄膜，所述封闭薄膜将所述柔性复合基体包裹，其中：
2.根据权利要求1所述一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，所述柔性复合基体内设有支撑结构，所述支撑结构采用聚氨酯海绵骨架、3d打印柔性支架和柔性多孔材料中一种。
3.根据权利要求2所述一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，所述支撑结构的厚度为0.5～3mm，孔隙率为50％～95％，孔径为30～50μm。
4.根据权利要求1所述一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，所述巨电流变液包括介电颗粒和绝缘液体，其中：
5.根据权利要求1所述一种光致变刚度薄膜结构，其特征在于，所述封闭薄膜为pdms薄膜，所述封闭薄膜的厚度为300～500微米。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄家瀚，胡鹏飞，陈健全，谢毅园，安明义，李梓鸿，冯子欣，陈海超，张辉龙，林柏润，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。