[发明专利]一种形状记忆合金与磁流变液复合的舰载仪器抗冲击装置

说明书

本发明属于船舶领域，公开了一种形状记忆合金与磁流变液复合的舰载仪器抗冲击装置，包括电磁调控模块和装置阻抗模块；装置阻抗模块，包括托板、隔磁套筒、磁流变液基液、过滤膜、磁性颗粒、形状记忆合金弹簧、第一导线、密封圈、第二导线和形状记忆合金外壳；电磁调控模块包括连接架、上支架、下支架、导电滑片、导电线圈、导向管和电源；本发明将吸能缓释原理与刚性阻挡原理结合利用，抗冲击能力强；磁流变液屈服强度极高，响应速度快，无毒无异味不挥发，工作中发生破损，不会对所保护设备造成伤害；杂质干扰对本发明影响小，满足船舰在海洋上遭遇的各种恶劣情况使用要求；本发明可靠性高，易于规模化生产，便于组装替换，能够对抗连续冲击。

技术领域

本发明属于船舶领域，尤其涉及一种形状记忆合金与磁流变液复合的舰载仪器抗冲击装置。

背景技术

磁流变液简称MR流体，属可控流体，是智能材料中研究较为活跃的一支。磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的Bingham体特性。

1948年Rabinow首先提出了磁流变液的概念。它是将微米尺寸的磁极化颗粒分散于非磁性液体中形成的悬浮液。在零磁场情况下，磁流变液表现为流动性能良好的液体，其表观粘度很小；在强磁场作用下可在短时间内表观粘度增加两个数量级以上,并呈现类固体特性；而且这种变化是连续的、可逆的,即去掉磁场后又恢复到原来的状态。然而，从50年代到80年代期间,由于没有认识到它的剪切应力的潜在性以及存在悬浮性、腐蚀性等问题，磁流变液发展一直非常缓慢。进入90年代,随着制备技术的提高，磁流变液研究重新焕发了生，成为当前智能材料研究领域的一个重要分支。

目前国外已有十几个国家投巨资，对该项目进行加速研究和开发，竞相发展这一技术。美国LORD公司的Carlson和Weiss等人在磁流变液性能研究和应用开发方面取得了较为突出的成就，使LORD公司在国际上第一个推出商用磁流变器。美国加州州立大学的Zhu和Liu等人对磁流变液的流变学，特别是微观结构进行了大量深入的研究。美国NotreDame大学的Dyke和Spencer等人将磁流变液阻尼器用于大型结构地震响应的控制。另外，白俄罗斯传热传质研究所的Kordonski等人在磁流变液的抛光和密封应用方面取得了较大的进展。德国Kormann等人在对颗粒直径、表面层等作了适当修饰改进后,已研制出稳定的纳米级磁流变液,在0.2T的中等磁场作用下，屈服应力可达4kPa。我国的磁流变液研究工作起步较晚，近几年来国内先后有中国科技大学、复旦大学、重庆大学、西北工业大学、中科院物理所、重庆材料研究院等数十家科研机构和院校也都相继开展此方面的研究工作。随着研究的深入和MRF性能的提高，该技术开始在机械工程、汽车工程、控制工程、精密仪器加工及航空航天等领域得到初步的应用，已显示了巨大的市场应用潜力。

近些年来随着我国航海领域的空前发展，国家对船舰规模和舰载设备先进程度的要求前所未有的提高。随着船舰上安装的精密贵重设备越来越多，对它们的保存防护问题就变得十分重要。现如今，舰载设备防护技术发展主要有4个方向：1.冲击波的阻挡；2.冲击波的转移；3.冲击波的耗散；4.冲击波的缓释。阻挡技术：是硬碰硬的办法，前提是舰船的空间重量足以容纳厚重的防护结构；转移技术:引导冲击荷载向船体处部或非重点部位转移；耗能技术:将冲击荷载能量变为热能耗散；吸能缓释技术:利防护结构材料的大变形将高幅值短脉中的冲击荷载吸收转变成低幅值长脉冲的荷载。然而现有的防护技术的运用原理过于单一，很少能将几个方向结合起来应用，难有突破性质的飞跃发展。而目前对于磁流变液的应用，仅限于安装在交通领域和航空航天领域的小型减震装置中，对于磁流变液在磁场作用下展现的类固体性质应用的并不充分，尤其在航海仪器防护技术领域的应用更是少之又少。

发明内容

本发明的目的在于公开节能、抗冲击能力强、可靠性高的一种形状记忆合金与磁流变液复合的舰载仪器抗冲击装置。

本发明的目的是这样实现的：