CN111924086B - 一种记忆合金驱动的可变形机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种记忆合金驱动的可变形机构，包括驱动器安装支架(1)、记忆合金驱动器(2)、窗口壁板(3)、执行机构(4)以及飞行器壳体(5)。飞行器壳体(5)上开设一个窗口，并在窗口出设置中空可拆卸窗口壁板(3)；飞行器壳体(5)内部设置驱动器安装支架(1)。记忆合金驱动器(2)一端与驱动器安装支架(1)相连，另一端与执行机构(4)相连。执行机构(4)为一端上翘的弧形，与飞行器壳体(5)的弧形结构相接触；执行机构(4)自由端通过窗口壁板(3)伸出到飞行器壳体(5)外部，且自由段高于飞行器壳体(5)上表面。本发明能够在飞行器匀速飞行过程中减少飞行诱导阻力，提升了飞行里程。

Description

一种记忆合金驱动的可变形机构
技术领域
本发明属于采用智能材料实现机构的可变形技术领域，具体涉及一种采用记忆合金驱动的可变形机构。
背景技术
可变形机构的概念已提出数年，但仍没有一种具体的可变形结构可在军用飞行器中的进行应用。在飞行过程中空气流会对飞行器产生一定的飞行阻力，目前飞行器结构均为定形结构，即在飞行过程中不可实现变形，由于飞行阻力的存在，不可变形的机构直接影响着飞行器的飞行里程。为减少飞行器在飞行过程中的阻力，提出在飞行器匀速飞行阶段添加可变形结构，减少飞行阻力，提高飞行里程。如何在飞行器结构中实现机构的可变形具有重要的意义。
智能材料的出现为可变形机构的实现提供了可能。智能材料的本质特征是具有仿生功能，可以通过感知外部信息进行自主判断，实现特定的功能。材料的智能化开辟了一个新的研究方向，已在诸如医学、航空航天、材料科学等多个领域中得到广泛应用。目前智能材料主要分为两大类，一类为驱动材料，一类为感知材料，因此，可通过添加以智能材料为基体的驱动机构实现结构的可变形，形状记忆合金当为首先。
形状记忆合金是指具有初始形状的制品，经形变固定后，通过应力或温度等外部条件诱发材料相变机理实现形状记忆功能，即在高温条件下定型，在低温或常温下使其发生塑性变形。因此形状记忆合金可用于制作驱动器，具有许多独特的性能。
发明内容
本发明提出一种采用记忆合金驱动的可变形机构，该机构可实现在飞行器匀速飞行过程中减少飞行阻力。
本发明一种记忆合金驱动的可变形机构的技术方案为，在飞行器壳体5内部安装记忆合金驱动器2以及执行机构4；记忆合金驱动器2为形状记忆合金材料，记忆合金驱动器2发生形变，驱动执行机构4伸出到飞行器壳体5外部。
进一步地，飞行器壳体5上开设一个窗口，并在窗口处设置中空可拆卸窗口壁板3，用于壳体内部记忆合金驱动器2及驱动执行机构4的安装；飞行器壳体5内部设置驱动器安装支架1，用于固定记忆合金驱动器2；飞行器壳体5内部在靠近窗口壁板3部位采用弧形结构；
记忆合金驱动器2一端与驱动器安装支架1相连，另一端与执行机构4相连；
执行机构4为一端上翘的弧形，与飞行器壳体5的弧形结构相接触；
执行机构4自由端通过窗口壁板3伸出到飞行器壳体5外部，且自由段高于飞行器壳体5上表面。
进一步地，执行机构4为等腰梯形，自由端为较短的底边。
本发明利用形状记忆合金通过应力或温度等外部条件诱发材料相变机理实现形状记忆功能，实现了在飞行器匀速飞行过程中减少飞行阻力，提升了飞行里程。
附图说明
图1为本发明结构的主视剖面图；
图2为本发明结构的俯视剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种记忆合金驱动的可变形机构，采用的技术方案是：在飞行器壳体5内部的安装记忆合金驱动器2以及执行机构4。记忆合金驱动器2为形状记忆合金材料，记忆合金驱动器2经形变固定后，通过应力或温度等外部条件诱发材料相变机理实现形状记忆功能，即在高温条件下定型，在低温或常温下使其发生塑性变形。在执行过程中通过通电加热等方式实现驱动器的作动。
在飞行器匀速飞行过程中记忆合金驱动器2作动，从而驱动执行机构4伸出到飞行器壳体5外部。由于伸出执行机构4改变了飞行器局部流场，可以降低飞行诱导阻力。
作为一个实施例，可以在飞行器壳体5上开设一个窗口，并在窗口外围设置窗口壁板3，窗口壁板3为中空形状，可拆卸，便于壳体内部记忆合金驱动器2及驱动执行机构4的安装。可变形机构外形由飞行器壳体5与执行机构延伸窗口壁板3确定。飞行器壳体5内部设置驱动器安装支架1，用于固定记忆合金驱动器2；飞行器壳体5内部在靠近窗口壁板3部位采用弧形结构，见图2；
记忆合金驱动器2一端与驱动器安装支架1相连，另一端与执行机构4相连；
执行机构4为等腰梯形，自由端为较短的底边。呈一端上翘的弧形，与飞行器壳体5的弧形结构相接触,实现对执行机构4运动路径的约束，执行机构4自由端通过窗口壁板3伸出到飞行器壳体5外部，且自由段在延伸过程中始终高于飞行器壳体5上表面。
本发明采用记忆合金驱动的方式，运用智能材料实现结构可变形；在壳体内部构建约束执行机构运动路径的结构；从而实现在飞行器匀速飞行状态下减小飞行阻力，增加飞行里程。
上述具体实施方式仅限于解释和说明本发明的技术方案，但并不能构成对权利要求保护范围的限定。本领域技术人员应当清楚，在本发明的技术方案的基础上做任何简单的变形或替换而得到的新的技术方案，均落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种记忆合金驱动的可变形机构，其特征在于，在飞行器壳体（5）内部安装记忆合金驱动器（2）以及执行机构（4）；记忆合金驱动器（2）为形状记忆合金材料，记忆合金驱动器（2）发生形变，驱动执行机构（4）伸出到飞行器壳体（5）外部；
飞行器壳体（5）上开设一个窗口，并在窗口处设置中空可拆卸窗口壁板（3），用于壳体内部记忆合金驱动器（2）及驱动执行机构（4）的安装；飞行器壳体（5）内部设置驱动器安装支架（1），用于固定记忆合金驱动器（2）；飞行器壳体（5）内部在靠近窗口壁板（3）部位采用弧形结构；
记忆合金驱动器（2）一端与驱动器安装支架（1）相连，另一端与执行机构（4）相连；
执行机构（4）为一端上翘的弧形，与飞行器壳体（5）的弧形结构相接触；执行机构（4）自由端通过窗口壁板（3）伸出到飞行器壳体（5）外部，且自由段高于飞行器壳体（5）上表面。
2.根据权利要求1所述的一种记忆合金驱动的可变形机构，其特征在于，执行机构（4）为等腰梯形，自由端为较短的底边。
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