[發明專利]一種主動溫控變阻尼夾層結構及變阻尼控制方法

在審

• 申請號: 201711450785.2
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108162509A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 梅志遠;高海昌;楊國威;李華東;陳國濤
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: B32B7/12
• 分類號: B32B7/12;B32B27/06;B32B15/18;B32B15/08;B32B7/02;G05D23/20
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

1.一種主動溫控變阻尼夾層結構，包括夾層結構和主動溫控系統，其特征在于：所述夾層結構包括上下表層材料和芯材，所述芯材為高分子材料；所述主動溫控系統包括加熱設備、溫度傳感器、數據采集與控制模塊以及連接網絡，加熱設備和溫度傳感器通過連接網絡與數據采集與控制模塊連接；所述加熱設備與夾層結構的芯材緊貼，用于給芯材加熱；所述溫度傳感器布置在芯材上，用于將芯材的溫度傳遞給數據采集與控制模塊。

2.根據權利要求1所述的一種主動溫控變阻尼夾層結構，其特征在于：所述夾層結構的上下表層材料為鋼材或復合材料層合板，芯材為具有粘彈特性的高分子材料，包括聚氨酯、浮力材料等。

3.根據權利要求2所述的一種主動溫控變阻尼夾層結構，其特征在于：所述芯材的損耗因子和彈性模量均隨溫度變化而變化。

4.根據權利要求3所述的一種主動溫控變阻尼夾層結構，其特征在于：所述芯材存在一個玻璃態轉變溫度Tg，所述夾層結構的工作溫度必須低于Tg；在溫度達到Tg前，所述芯材的損耗因子隨溫度增加而增加，并在溫度到達Tg處時達到最大值；所述夾層結構滿足一定的溫度控制要求，該控制溫度位于工作溫度與Tg之間的溫度區間。

5.根據權利要求4所述的一種主動溫控變阻尼夾層結構，其特征在于：所述芯材的彈性模量隨溫度增加而下降，存在一個滿足結構臨界彎曲剛度條件要求的剛度要求溫度；所述夾層結構的控制溫度低于該剛度要求溫度。

6.根據權利要求1至5任一項所述的一種主動溫控變阻尼夾層結構，其特征在于：所述夾層結構的上下表層材料采用膠粘劑粘貼在所述芯材的外表面；所述加熱設備采用膠粘劑粘貼在所述芯材的內表面。

7.根據權利要求6所述的一種主動溫控變阻尼夾層結構，其特征在于：所述加熱設備為加熱膜；所述芯材分為上下兩部分，所述加熱膜位于上下芯材之間。

8.根據權利要求7所述的一種主動溫控變阻尼夾層結構，其特征在于：所述加熱膜采用膠粘劑粘貼在上下芯材之間，加熱膜的加熱功率可以調節；所述膠粘劑在溫度達到所述芯材的Tg時不會失效。

9.根據權利要求8所述的一種主動溫控變阻尼夾層結構，其特征在于：所述溫度傳感器均布在所述芯材上下表面的對應位置處，并將相應位置處的溫度值傳遞給數據采集與控制模塊。

10.根據權利要求1至9任一項所述的一種主動溫控變阻尼夾層結構的變阻尼控制方法，其特征在于：所述數據采集與控制模塊根據溫度傳感器傳遞過來的芯材溫度，判斷當前溫度下高分子材料的阻尼特性，當需要提高芯材的阻尼時，啟動加熱設備對芯材加熱，加熱到需要的溫度時停止加熱，并始終確保所述芯材處于控制溫度區間內，使所述芯材在具有較大損耗因子的同時，彈性模量滿足結構彎曲剛度要求。