專利名稱：可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件和用于選擇性地改變其機(jī)械性能的方法
可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件和用于選擇性地改變其機(jī)械性能的方法 背景
本發(fā)明公開大致涉及可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，更具體地說，涉 及包括活性材料的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，這種活性材料適合于響 應(yīng)于激活信號(hào)而發(fā)生至少一個(gè)特性上的變化。
目前已經(jīng)采用了許多方法來調(diào)整或修改車輛結(jié)構(gòu)部件的剛度和 抗壓強(qiáng)度。這種方法包括使用車輛結(jié)構(gòu)的材料和橫截面幾何形狀上 的局部或全局變化，以及對(duì)空心的4黃截面的泡沫填充。然而，所有 這些方法提供了固定的響應(yīng)，并且通常是不能按要求根據(jù)場(chǎng)合進(jìn)行 調(diào)節(jié)的。因此，該方法是有限的，并且不能針對(duì)不同的撞擊場(chǎng)合而 改變，以適應(yīng)不同的操作要求。
因此，當(dāng)前仍需要一種可實(shí)現(xiàn)在需要時(shí)選擇性地調(diào)整車輛結(jié)構(gòu) 部件的機(jī)械性能的方法。
發(fā)明概要
本發(fā)明所公開的是車輛結(jié)構(gòu)部件和用于選擇性地改變其機(jī)械性 能和/或結(jié)構(gòu)性能的方法。可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件包括至少一個(gè)活性 材料部分，其適合于響應(yīng)于激活信號(hào)而選擇性地發(fā)生至少一個(gè)特性 上的變化，其中，所述至少一個(gè)特性上的變化改變了車輛結(jié)構(gòu)部件 的機(jī)械性能和/或結(jié)構(gòu)性能。
用于選擇性地改變車輛結(jié)構(gòu)部件的機(jī)械性能的方法，其包括將 激活信號(hào)施加于活性材料，其中活性材料操作上與車輛結(jié)構(gòu)部件相
聯(lián)；以及響應(yīng)于激活信號(hào)而引起活性材料的至少一個(gè)特性上的變化， 其中車輛結(jié)構(gòu)部件的機(jī)械性能和/或結(jié)構(gòu)性能隨著活性材料的至少一
個(gè)特性上的變化而改變。在一個(gè)實(shí)施例中，用于為車輛結(jié)構(gòu)部件提供預(yù)定的彎曲路徑的 方法包括，將激活信號(hào)施加于至少一個(gè)活性材料上，其中至少一個(gè)
活性材料操作上與車輛結(jié)構(gòu)部件的非活性部分相聯(lián)；以及響應(yīng)于激
活信號(hào)而改變活性材料的至少一個(gè)特性，其中至少一個(gè)特性上的變 化限定了用于車輛結(jié)構(gòu)部件的預(yù)定的彎曲路徑。
在另 一個(gè)實(shí)施例中，用于為車輛結(jié)構(gòu)部件提供壓潰起始點(diǎn)或起 始區(qū)域的方法包括，將激活信號(hào)施加于至少一個(gè)活性材料上，其中， 所述至少 一個(gè)活性材料在操作上與車輛結(jié)構(gòu)部件的非活性部分相
聯(lián)；以及響應(yīng)于激活信號(hào)而改變活性材料的至少一個(gè)特性，其中，
所述至少一個(gè)特性上的變化限定了用于車輛結(jié)構(gòu)部件的壓潰起始點(diǎn)
或起始區(qū)域。
通過以下附圖和詳細(xì)描述，將舉例說明上述特征以及其它特征。 附圖簡(jiǎn)介
現(xiàn)在參看這些附圖，其是示例性的實(shí)施例，并且相似的元件用 相同的標(biāo)號(hào)來表示


圖1是根據(jù)本發(fā)明公開的一個(gè)實(shí)施例的車輛結(jié)構(gòu)部件的橫截面 的示意圖，其包括在激活之前的活性材料的局部斷面；
圖2是圖1的車輛結(jié)構(gòu)部件在激活活性材料以限定預(yù)定的彎曲 路徑時(shí)的橫截面的示意圖3是根據(jù)本發(fā)明公開的一個(gè)實(shí)施例的車輛結(jié)構(gòu)部件的橫截面 的示意圖，其包括在激活之前的活性材料的局部斷面；
圖4是圖3的車輛結(jié)構(gòu)部件在激活活性材料以限定預(yù)定的彎曲 路徑時(shí)的橫截面的示意圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明公開的一個(gè)實(shí)施例的車輛結(jié)構(gòu)部件的透 視圖，其包括在激活之前和在激活之后的活性材料；
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明公開的一個(gè)實(shí)施例的車輛結(jié)構(gòu)部件的橫 截面的示意圖，其包括在激活之前和在激活之后的活性材料；圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明公開的一個(gè)實(shí)施例的車輛結(jié)構(gòu)部件的橫 截面的示意圖，其包括在激活之前和在激活之后的活性材料。
詳細(xì)描述
這里公開的是可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件。如這里所用的用語"車輛
結(jié)構(gòu)部件"指組成車輛的各個(gè)部分，其包括但不局限于各種支柱、力口
強(qiáng)部件、導(dǎo)軌、框架部件、防晃桿、車輛底盤部件、緩沖器構(gòu)件、
軸架組件構(gòu)件等等。另外，車輛結(jié)構(gòu)部件可包括面板或車輛中的外
殼狀結(jié)構(gòu)，例如車門面板、遮光罩面板、車身面板、甲板蓋等等。
本領(lǐng)域中的技術(shù)人員在參看本發(fā)明的公開后，將可以清楚其它合適 的車輛部件或構(gòu)件。
車輛結(jié)構(gòu)部件通常包括活性材料，其可選擇性地被激活，從而 提供結(jié)構(gòu)部件剛度和強(qiáng)度上的變化?；钚圆牧峡尚纬烧麄€(gè)結(jié)構(gòu)部件 或可形成局部區(qū)域或可形成涂層或薄膜，其根據(jù)所需的應(yīng)用場(chǎng)合而 協(xié)同地且選擇性地改變底層結(jié)構(gòu)(例如板)的剛度、強(qiáng)度和/或形狀。如 這里所用的用語"活性材料"指當(dāng)施加激活信號(hào)時(shí)，在至少一個(gè)特性例 如形狀、尺寸、剪切力、形狀定向、相位、撓曲模量和包括至少其 中一個(gè)前述特性的組合特性上出現(xiàn)變化的材料。
合適的活性材料包括但不局限于形狀記憶合金(SMA),形狀記憶 聚合物(SMP)，磁性形狀記憶材料(MSMA),壓電材料，電介質(zhì)彈性 體，電活性聚合物，磁流變(MR)彈性體等等，以及包括至少其中一 種前述活性材料的組合。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1和圖2,顯示了一個(gè)示例性的車輛結(jié)構(gòu)部件10, 其包括在操作上與非活性結(jié)構(gòu)14相聯(lián)的活性材料所形成的局部區(qū)域 12。圖1顯示了處于非激活狀態(tài)的結(jié)構(gòu)部件10，而圖2顯示了處于 激活狀態(tài)的結(jié)構(gòu)部件。非活性結(jié)構(gòu)14由適合車輛結(jié)構(gòu)部件所需應(yīng)用 的材料組成，例如，防晃桿由鋼組成。在將激活信號(hào)施加于活性材 料的局部區(qū)域12時(shí)，局部區(qū)域12可提供用于能量損耗的預(yù)定彎曲路徑。因此，局部區(qū)域12的位置將根據(jù)所需的彎曲路徑而改變。通 過這種方式，物體的撞擊可能造成車輛結(jié)構(gòu)部件10沿著預(yù)定的路徑 而彎曲，從而引起對(duì)與撞擊作用相關(guān)的動(dòng)能的控制和吸收，從而最 大程度地減小對(duì)彎曲路徑以外的構(gòu)件的損傷。在撞擊作用未充分發(fā)
展的情況下，可使局部區(qū)域12無效，從而保持車輛結(jié)構(gòu)部件10的 機(jī)械完整性。如所述，車輛結(jié)構(gòu)部件10可用作壓潰起始部。帶有適 當(dāng)定位的壓潰起始部的車輛結(jié)構(gòu)部件10具有比沒有這種起始部的車 輛結(jié)構(gòu)部件更大的能量吸收性能。在一種情況下，車輛結(jié)構(gòu)部件通 過在起始部(活性材料)定位處，以例如橫向剪切、疊層彎曲、局部彎 曲、表面起皺等等模式，而發(fā)生局部壓潰來吸收能量。壓潰起始部 導(dǎo)致車輛結(jié)構(gòu)部件的局部壓潰，因而，車輛結(jié)構(gòu)部件不會(huì)在其它地 方失效。在第二種情況下，車輛結(jié)構(gòu)部件不只是在局部區(qū)域，而是 在其長(zhǎng)度的大部分上吸收能量。這通過發(fā)生逐步折疊，例如手風(fēng)琴 狀的波形而實(shí)現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)部件前端，例如通過使用這里發(fā)明的起始 部而開始的這種手風(fēng)琴狀折疊(壓潰)對(duì)于發(fā)生在結(jié)構(gòu)元件的大部分長(zhǎng) 度上的這種逐步折疊和伴隨的能量損耗是非常關(guān)鍵的。
通過局部區(qū)域12包含這種壓潰起始部，可選擇車輛結(jié)構(gòu)部件10 發(fā)生塌陷(或起始逐步壓潰)的位置?；钚圆牧峡筛鶕?jù)所需的特征而放 置在車輛結(jié)構(gòu)部件10的任何位置，這些所需的特征包括但不局限于 抗壓強(qiáng)度，壓潰距離等等。沿著車輛結(jié)構(gòu)部件10的分開部分可形成
多個(gè)壓潰起始部，以便在幾個(gè)位置發(fā)生壓潰，或者可在車輛結(jié)構(gòu)部 件的單個(gè)部分形成多個(gè)彼此靠近的壓潰起始部，以便在選定的位置
壓潰。壓潰起始部的數(shù)量可根據(jù)所需的特征、包括但不局限于抗壓 強(qiáng)度、壓潰距離等等而改變。利用活性材料來形成壓潰起始部的合 適方法包括但不局限于在車輛結(jié)構(gòu)部件上設(shè)置局部周向的活性材料 帶，將活性材料帶局部從外部連接到車輛結(jié)構(gòu)部件上，將活性材料 補(bǔ)綴部從外部連接到車輛結(jié)構(gòu)部件上，由活性材料組成整個(gè)車輛結(jié) 構(gòu)部件等等，以及包括至少其中一個(gè)前述方法的組合。在一個(gè)備選實(shí)施例中，在形狀記憶合金的情況下，伴隨有相變， 例如馬氏體至奧氏體相變的活性材料的撓曲模量上的選擇性變化， 可用于選擇性地增加車輛結(jié)構(gòu)部件的剛度，提供壓潰起始位移，提 供壓潰起始模式下的位移，和/或其各種組合。例如，由于其在馬氏 體相下的較低;f莫量，因此可激活在一個(gè)位置帶有活性材料的車輛結(jié) 構(gòu)部件10,以作為低溫下的壓潰起始點(diǎn)。在不需要該位置形變的撞 擊作用情形下，活性材料的快速加熱可以增加該位置的剛度，使得 壓潰將發(fā)生在結(jié)構(gòu)部件的不同位置或不同部件中。通過選擇性地使 選定的活性材料的局部區(qū)域激活和失活，可根據(jù)需要控制和消散與 撞擊作用相關(guān)的動(dòng)能。
在如圖3和圖4所示的另一實(shí)施例中，示例性的車輛結(jié)構(gòu)部件30 采用板狀或外殼狀的結(jié)構(gòu)34的形式，其帶有緊接的活性材料32的 環(huán)帶、圈、補(bǔ)綴部和/或相似物。圖3顯示了在激活之前的結(jié)構(gòu)部件 30,而圖4顯示了激活時(shí)的結(jié)構(gòu)部件。在施加激活信號(hào)時(shí)，活性材 料32的橫截面幾何形狀(或合適的環(huán)圈長(zhǎng)度)上的變化起作用，并且 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)34的局部彎曲區(qū)域(如圖4中更清晰所示)，其可用作壓潰 起始部。在撞擊作用時(shí)，這些局部性彎曲區(qū)域通過起始所需的壓潰 形態(tài)而促進(jìn)能量吸收。
在其它實(shí)施例中，局部表面和/或壁形變可用來促進(jìn)能量吸收。 也就是說，當(dāng)活性材料激活時(shí)，幾何形狀上的總體變化發(fā)生在縱向 方向上。例如，在車輛結(jié)構(gòu)部件中采用向外彎曲形式的縱向形變將 由于才莫量變化而伴隨著剛度增加，從而增加壓潰距離。利用活性材 料的縱向形變以導(dǎo)致壓潰距離和剛度上的變化的合適方法，包括但 不局限于在車輛結(jié)構(gòu)部件上設(shè)置活性材料的縱向分段，在車輛結(jié)構(gòu) 部件上設(shè)置局部周向的活性材料帶，將活性材料帶局部從外部連接 到車輛結(jié)構(gòu)部件上，將活性材料補(bǔ)綴部從外部連接到車輛結(jié)構(gòu)部件 上，由活性材料組成整個(gè)車輛結(jié)構(gòu)部件等等，以及包括至少其中一 個(gè)前述方法的組合。圖5中顯示了這樣一個(gè)示例。如圖所示，結(jié)構(gòu)部件50可包括縱向活性材料帶，其中活性材料52的長(zhǎng)度縮短在結(jié) 構(gòu)部件本身中產(chǎn)生了極大的彎曲應(yīng)力或壓縮應(yīng)力，從而使部件的縱
向形狀形變。結(jié)果，結(jié)構(gòu)部件50的形變的幾何形狀可直接提供增強(qiáng)
的剛度和增加的壓潰距離，并通過活性材料模量上的任何伴隨的變 化而增強(qiáng)剛度和提高能量吸收。
作為備選，活性材料可適合于提供結(jié)構(gòu)部件的橫截面幾何形狀 上的變化。這種變化被稱為"橫截面形變"，并且這種變化導(dǎo)致了車輛 結(jié)構(gòu)部件的剛度和/或抗壓強(qiáng)度/能量吸收能力上的變化。利用活性材
料的橫截面形變，以便導(dǎo)致剛度/抗壓強(qiáng)度上的變化的合適方法包括， 但并不局限于在車輛結(jié)構(gòu)部件上設(shè)置活性材料的縱向分段，由活性 材料組成整個(gè)車輛結(jié)構(gòu)部件等等，以及包括至少其中一個(gè)前述方法 的組合。
形變的表面/壁的形狀并不限于任何特定的形狀和/或構(gòu)造，其可
以很容易通過選擇性地放置活性材料而進(jìn)行操縱。例如，圖6和圖7 顯示了各種其它形變的表面/壁。在各個(gè)這些實(shí)施例中，選擇性地定 位和激活活性材料52，以便當(dāng)活性材料激活時(shí)，提供所需的橫截面 構(gòu)造和/或形狀。
活性材料的激活將依賴于活性材料的類型。合適的激活信號(hào)可 包括熱激活信號(hào)，磁激活信號(hào)和電激活信號(hào)等等，以及包括至少其 中一個(gè)前述激活信號(hào)的組合。例如，形狀記憶聚合物和形狀記憶合 金可通過熱激活信號(hào)來激活，例如，熱量可利用熱氣體(例如空氣)、 蒸汽、熱液體、輻射熱傳遞微波加熱、電流電阻加熱等等來提供。
產(chǎn)生激活信號(hào)可包括，檢測(cè)在即將或不久的未來發(fā)生撞擊作用 的增加幾率，撞擊作用的發(fā)生狀況，通過檢修車輛的乘客或人員的 手動(dòng)激活，內(nèi)置邏輯控制系統(tǒng)的電子激活，例如激活車輛穩(wěn)定性增 強(qiáng)系統(tǒng)(VSES),打開或關(guān)閉點(diǎn)火裝置，等等。檢測(cè)撞擊作用可利用 撞擊傳感器來完成，檢測(cè)在不久的將來發(fā)生撞擊作用的增加幾率可 利用預(yù)撞擊傳感器來完成，例如雷達(dá)、可視系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)的激活等等。
在施加激活信號(hào)的整個(gè)期間優(yōu)選保持活性材料的特性變化。同 樣，在激活信號(hào)停止時(shí)，所述特性優(yōu)選基本上恢復(fù)至其在變化之前 的原始形式。通過這種方式，可有利地產(chǎn)生可逆性。
根據(jù)合金成分和處理記錄，合適的SMA可呈現(xiàn)單向的形狀記憶
效應(yīng)，固有的雙向效應(yīng)，或非固有的雙向形狀記憶效應(yīng)。在SMA中
發(fā)生的兩種相時(shí)常被稱為馬氏體和奧氏體相。馬氏體相是形狀記憶 合金相對(duì)較軟且易于形變的相，其通常存在于較低的溫度下。相反， 奧氏體相發(fā)生在較高溫度下，并通常稱為較硬相。形狀記憶合金的
中間相，有時(shí)也被稱為"R相"，其還展現(xiàn)了可用來獲得所需形狀和/
或剛度變化的特征性能。從馬氏體相至奧氏體相的相變導(dǎo)致了車輛 結(jié)構(gòu)部件的剛度和能量吸收特征的提高。利用活性材料增加車輛結(jié)
構(gòu)部件的剛度的合適方法包括但不局限于，在車輛結(jié)構(gòu)部件上設(shè)置
活性材料的局部分段，從外部將活性材料帶連接到車輛結(jié)構(gòu)部件上，
從外部將活性材料的補(bǔ)綴部連接到車輛結(jié)構(gòu)部件上，從內(nèi)部將活性
材料帶連接到車輛結(jié)構(gòu)部件上，從內(nèi)部將活性材料的補(bǔ)綴部連接到 車輛結(jié)構(gòu)部件上，活性材料組成的整個(gè)車輛結(jié)構(gòu)部件，內(nèi)部和/或外
部的活性材料涂層/薄膜等等，"內(nèi)嵌"在結(jié)構(gòu)部件中的活性材料元件，
其示例如塑料或聚合物矩陣中的SMA導(dǎo)線，以及包括至少其中一個(gè) 前述方法的組合。
由呈現(xiàn)單向形狀記憶效應(yīng)的形狀記憶合金成分形成的形狀記憶 材料，不會(huì)自動(dòng)地重新形成，并且根據(jù)形狀記憶材料的設(shè)計(jì)將可能 需要外部的機(jī)械力，以重新形成其之前呈現(xiàn)的形狀定向。在結(jié)構(gòu)部 件的幾何形狀通過僅僅由于SMA作用發(fā)生彈性形變而變化的情況 下，這個(gè)外力可以筒單地是結(jié)構(gòu)部件本身的彈性恢復(fù)力。呈現(xiàn)固有 的形狀記憶效應(yīng)的形狀記憶材料由將自身自動(dòng)重新形成的形狀記憶 合金成分組成。
形狀記憶合金在受熱時(shí)記住其高溫形狀時(shí)的溫度可通過輕微地改變合金的成分并通過熱處理進(jìn)行調(diào)整。形狀恢復(fù)過程根據(jù)形狀記 憶合金的具體特性而在某些程度至許多程度的范圍內(nèi)發(fā)生，并且可 根據(jù)所需的應(yīng)用和合金成分而將相變的起始或完成控制在一定的程 度內(nèi)。改變相變溫度的另一因素是材料遭遇到的機(jī)械應(yīng)力。通過合 適地施加機(jī)械負(fù)載，可以合適地提高或降低相變溫度。形狀記憶合 金的機(jī)械性能在其相變溫度范圍內(nèi)改變非常大，從而提供了帶形狀 記憶效應(yīng)以及高衰減能力的形狀記憶材料。形狀記憶合金的固有的 高衰減能力可用于進(jìn)一步提高能量吸收特性。
雖然已經(jīng)參照了形狀記憶合金的熱激活進(jìn)行描述，但是，磁激 活單獨(dú)地或結(jié)合熱激活的使用，也可適合于磁性的那些形狀記憶合 金成分。磁性形狀記憶效應(yīng)不同于上述熱彈性效應(yīng)，其中^t量和/或
對(duì)于磁場(chǎng)有利定向的孿晶結(jié)構(gòu)在損害材料中的其它孿晶結(jié)構(gòu)的情況 下生長(zhǎng)時(shí)，形狀記憶合金的形狀發(fā)生變化。有利的是，在一些時(shí)間 敏感的應(yīng)用中，考慮到比熱激活時(shí)所發(fā)生的傳統(tǒng)溫度引起的響應(yīng)更 快的響應(yīng)時(shí)間，磁激活的使用可能是優(yōu)選的。
其它合適的活性材料是SMP。與形狀記憶合金的性能相似，當(dāng) 溫度高出其轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，形狀記憶聚合物也發(fā)生了形狀定向上的變
化。不同于SMA的是，溫度高過轉(zhuǎn)變溫度會(huì)造成極大的沖莫量下降。 合適的SMA材料包括但不局限于鎳-鈦基合金、銦-鈥基合金、 鎳-鋁基合金、鎳-鎵基合金、銅基合金(例如，銅-鋅合金、銅-鋁合金、 銅-金和銅-錫合金)、金-鎘基合金、銀-鎘基合金、銦-鎘基合金、錳-銅基合金、鐵-鉑基合金、鐵-鉑基合金、鐵-鈀基合金等等。合金可 以是二元、三元或任何更多元的，只要合金成分呈現(xiàn)形狀記憶效應(yīng) 即可，例如，改變形狀定向。衰減能力等等。例如，鎳-鈦基合金是 在商業(yè)上可從Dynalloy公司獲得的商標(biāo)為Flexinol的合金。
總地說來，SMP是共聚物，其包括至少兩個(gè)不同的單元，其可 被描述為在共聚物中形成了不同的鏈段，各鏈段對(duì)材料的撓曲模量特性和熱轉(zhuǎn)變溫度起不同作用。"鏈段"指相同或相似的單體或低聚物 單元嵌段、接枝或序列，其共聚成連續(xù)的交鏈的相互滲透的這些鏈 段網(wǎng)絡(luò)。這些鏈段可以是晶體材料或非晶態(tài)材料，并因此可總稱為 硬鏈段或軟鏈段，其中硬鏈段通常具有比軟鏈段更高的玻璃化溫度(Tg) 或熔點(diǎn)。
這樣，各鏈段對(duì)形狀記憶聚合物(SMP)的整個(gè)撓曲模量特性和其 熱轉(zhuǎn)變溫度起作用，硬鏈段將提高，而軟鏈段將降低撓曲模量特性 和與其變化相關(guān)的溫度。當(dāng)使用多個(gè)鏈段時(shí)，可觀測(cè)多個(gè)熱轉(zhuǎn)變溫
的加權(quán)平均值。
通過在比形狀記憶聚合物的最高的熱轉(zhuǎn)變溫度或其熔點(diǎn)更高的 溫度下熔融或處理聚合物，之后冷卻到其熱轉(zhuǎn)變溫度以下，從而可 設(shè)定之前限定的或永久的SMP形狀。設(shè)定永久形狀所需要的溫度優(yōu)
選為大約100。C至大約300。C之間。通過將材料加熱到比形狀記憶 聚合物的Tg或熱轉(zhuǎn)變溫度更高，但低于最高Tg或其熔點(diǎn)的溫度可 設(shè)定臨時(shí)形狀。通過在形狀記憶材料的Tg以上，但低于最高的熱轉(zhuǎn) 變溫度或熔點(diǎn)的溫度下施加外部應(yīng)力，同時(shí)處理材料，之后冷卻以 固定形狀，從而可設(shè)定臨時(shí)形狀。
之后，通過將材料加熱到其Tg以上但低于最高熱轉(zhuǎn)變溫度或熔 點(diǎn)的溫度，可將材料恢復(fù)到永久形狀。因而，通過組合多個(gè)軟鏈段 可以展示多種臨時(shí)形狀，并且利用多個(gè)硬鏈段可以展示多種永久形 狀。類似地利用分層或復(fù)合方法，多個(gè)SMP的組合將展示在多個(gè)臨 時(shí)形狀和永久形狀之間的轉(zhuǎn)變。
在軟鏈段轉(zhuǎn)變溫度(也稱為"第一轉(zhuǎn)變溫度")下，形狀記憶聚合物 的臨時(shí)形狀被設(shè)定，隨后冷卻形狀記憶聚合物，以便鎖定在臨時(shí)形 狀上。只要其保持在軟鏈段轉(zhuǎn)變溫度以下，就可保持臨時(shí)形狀。當(dāng) 形狀記憶聚合物纖維再次被加熱到或高于軟鏈段的轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，就 會(huì)再次獲得永久形狀。重復(fù)加熱、成形和冷卻步驟可重新設(shè)定臨時(shí)形狀。對(duì)于具體應(yīng)用，可通過修改聚合物的結(jié)構(gòu)和成分來選擇軟鏈
段的轉(zhuǎn)變溫度。軟鏈段的轉(zhuǎn)變溫度為大約-63。C至大約160°C。
SMP可包含不止兩個(gè)轉(zhuǎn)變溫度。包括硬鏈段和兩個(gè)軟鏈段的形 狀記憶聚合物成分可具有三個(gè)轉(zhuǎn)變溫度用于硬鏈段的最高的轉(zhuǎn)變 溫度和用于各軟鏈段的轉(zhuǎn)變溫度。
大多數(shù)SMP呈現(xiàn)"單向"效應(yīng)，在這種效應(yīng)中，形狀記憶聚合物 呈現(xiàn)一個(gè)永久形狀。當(dāng)將形狀記憶聚合物加熱到第一轉(zhuǎn)變溫度以上 時(shí)，獲得了永久形狀，并且該形狀在沒有使用外部作用力的條件下 將不會(huì)恢復(fù)到臨時(shí)形狀。
SMP可構(gòu)造成許多不同的形式和形狀。永久形狀的恢復(fù)所需要 的溫度可設(shè)置在大約-63。C至大約160。C之間的任何溫度。設(shè)計(jì)聚合 物它本身的成分和結(jié)構(gòu)可考慮選擇針對(duì)所需應(yīng)用的選定溫度。在一 個(gè)實(shí)施例中，選定的形狀恢復(fù)的溫度大于或等于大約70°C,或者更 特別地大于或等于大約80。C,并且甚至更特別地大于或等于大約 90。C。
合適的SMP包括但不局限于熱塑性材料、熱固性材料、相互滲 透的網(wǎng)狀材料、半相互滲透的網(wǎng)狀材料或混合網(wǎng)狀材料。聚合物可 以是單一的聚合物或混合的聚合物。聚合物可以是線性的或帶側(cè)鏈 或枝狀結(jié)構(gòu)元素的分枝的熱塑性彈性體。形成形狀記憶聚合物的合 適的聚合物成分包括但不局限于聚磷腈、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚脂 酰胺、聚氨酸、聚酐、聚碳酸酯、聚丙烯酸鹽、聚亞烴基烯、聚丙 烯酸鹽、聚亞烷基二醇、聚烷撐氧化物、聚亞烷基對(duì)苯二曱酸鹽、 聚原酸酯、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚乙烯卣化物、聚脂、聚交酯、 聚二醇、聚硅氧烷、聚氨基曱酸脂、聚醚、聚醚酰胺、聚醚酯、聚 苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯盼、聚乙烯吡咯烷酮、氯化聚乙烯、聚十 八烷基乙烯基醚、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、聚環(huán)氧乙烷-聚對(duì) 苯二曱酸乙二酯、聚乙烯/尼龍(接枝共聚物)、聚已酸內(nèi)酯-聚酰胺(嵌 段共聚物)、聚已酸內(nèi)酯丙烯酸酯-n-丙烯酸丁酯、聚水片基多面寡聚
15硅酸酯、聚氯乙烯、尿烷/丁二稀共聚物、聚氨基甲酸脂嵌段共聚物、 苯乙烯-丁二稀-苯乙烯嵌段共聚物等等，以及包括至少其中一個(gè)前述 聚合物成分的組合。合適的聚丙烯酸鹽的示例包括聚(甲基丙烯酸曱 酯)、聚(甲基丙烯酸乙醇)、聚(丙烯酸丁酯)、聚(曱基丙烯酸異丁酯)、 聚(己基丙烯酸酯)、聚(異癸基丙烯酸酯)，聚(甲基丙烯酸月桂酯)、 聚(苯基丙烯酸酯)、聚(丙烯酸曱酯)、聚(異丙基丙烯酸酯)、聚(異丁 基丙烯酸酯)和聚(十八基丙烯酸酯)。
除了嚴(yán)格的形狀恢復(fù)以外，任何可制成線性膨脹或收縮的材料 可用于通過將這種材料與非活性彈性部件結(jié)合起來而產(chǎn)生彎曲促動(dòng) 器。在該文獻(xiàn)中，這通常被稱為單晶片促動(dòng)器。如果構(gòu)件由相同材 料制成，但制成在相反方向發(fā)生形變，那么材料變成一種雙壓電晶 片。
雙壓電晶片中，根據(jù)活性層的定向還可獲得任一方向的彎曲。通過 與造成彎曲聯(lián)接的彈性構(gòu)件一起使用形狀記憶合金、導(dǎo)電聚合物、 電致伸縮的聚合物或其它軸向應(yīng)變材料，可形成單壓電晶片。彈性 部件可屬于許多材料種類，包括金屬合金、聚合物和陶瓷。優(yōu)選的 材料是呈現(xiàn)較大彈性應(yīng)變極限的那些材料，以及可有效地存儲(chǔ)機(jī)械 能量的那些材料。其次考慮的材料包括可以容易地粘接到活性材料 上的那些材料，其具有在工作溫度范圍內(nèi)可接受的特性，并且具有 足以在反復(fù)促動(dòng)中保存下來的韌性。對(duì)于任何材料，都可形成雙壓 電晶片，其中該材料可根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)而被擴(kuò)展和壓縮。壓電材料可 用于這種效應(yīng)。離子聚合物促動(dòng)器，例如IPMC和導(dǎo)電聚合物，由于 離子種類的傳送而固有地展示出這種效應(yīng)，其造成隔膜膨脹。因此， 這些材料優(yōu)選用于這類形變。
合適的MR彈性體材料包括但不意圖被局限于彈性聚合物矩陣， 包括鐵磁或順磁粒子的懸浮液，其中粒子是如上所述的。合適的聚 合物矩陣包括但不局限于聚阿爾法烯烴、天然橡膠、硅、聚丁二烯、聚乙烯、聚異戊二烯，等等。
電活性聚合物包括那些響應(yīng)于電場(chǎng)或機(jī)械場(chǎng)而呈現(xiàn)壓電性，熱 電性或電致伸縮特性的聚合材料。這些材料通常利用柔順性電極， 其可響應(yīng)于所施加的電場(chǎng)或機(jī)械應(yīng)力而使聚合物薄膜在平面方向上 膨脹或收縮。電致伸縮的接枝彈性體的一個(gè)示例是帶有壓電體的聚(偏 氟乙烯-三氟乙烯)共聚物。這種組合物具有產(chǎn)生各種數(shù)量的鐵電電致 伸縮的分子復(fù)合系統(tǒng)的性能。這些可作為壓電傳感器或甚至電致伸 縮促動(dòng)器進(jìn)行操作。
適合用作電活性聚合物的材料可包括任何基本上絕緣的聚合物 或橡膠(或它們的組合物)，其響應(yīng)于靜電力而形變，或者其形變導(dǎo)致 了電場(chǎng)的變化。適合于用作預(yù)應(yīng)變的聚合物的示例性材料包括硅彈 性體、丙烯彈性體、聚氨基甲酸脂、熱塑性彈性體、包含PVDF、壓 敏式膠粘劑、含氟彈性體的共聚物、包含硅和丙烯酸單體的聚合物 等等。包含硅和丙烯酸單體的聚合物可包括例如包含硅和丙烯酸單 體的共聚物、包含硅彈性體和丙烯酸彈性體的聚合物共混物。
用作電活性聚合物的材料可基于一個(gè)或多個(gè)材料特性來選擇， 例如高的斷裂強(qiáng)度、低的彈性模量(大的或小的形變)、高的介電常數(shù)
等等。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇具有至多大約100 MPa的彈性;漠量的 聚合物。在另一實(shí)施例中，選定的聚合物具有最大促動(dòng)壓力在大約0.05 MPa至大約10 MPa之間，并且優(yōu)選在大約0.3 MPa至大約3 MPa之 間。在另一實(shí)施例中，所選擇的聚合物具有在大約2至大約20之間 的介電常數(shù)，并且優(yōu)選在大約2.5至大約12之間。本發(fā)明的公開并 不想被局限于這些范圍。比較理想的是，如果材料具有高的介電常 數(shù)和高的絕緣強(qiáng)度，那么材料將優(yōu)選帶有比以上給定范圍更高的介 電常數(shù)。
因?yàn)殡娀钚跃酆衔锟稍诟邞?yīng)變下會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以，連接在聚 合物上的電極也將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而不會(huì)損害機(jī)械性能或電性能。通常， 適合使用的電極可具有任何形狀和材料，只要其能夠?yàn)殡娀钚跃酆衔锾峁┖线m的電壓，或者從電活性聚合物中接受合適的電壓即可。 電壓可以是恒定的或隨時(shí)間變化的。在一個(gè)實(shí)施例中，電極粘附在 聚合物的表面上。粘附在聚合物上的電極優(yōu)選是柔順性的，并且符 合聚合物的變化形狀。因此，本發(fā)明公開可包括柔順性電極，其符 合其所連接的電活性聚合物的形狀。電極可以只應(yīng)用于電活性聚合 物的一部分上，并且根據(jù)其幾何形狀限定了活性區(qū)域。適合于供本 發(fā)明公開使用的各種類型的電極包括包含金屬跡線和電荷分布層的 結(jié)構(gòu)化電極、包含偏離平面尺寸的織構(gòu)電極、傳導(dǎo)油脂例如碳油脂 或銀油脂、膠質(zhì)的懸浮液、縱橫比較高的傳導(dǎo)材料例如碳纖維和碳 納米管，以及離子傳導(dǎo)材料的混合物。
可以改變用于本發(fā)明公開的電極的材料。用于電極的合適材料 可包括石墨、碳黑、膠質(zhì)的懸浮液、包含銀和金的薄金屬，填銀且 填碳的凝膠和聚合物，以及離子傳導(dǎo)或電子傳導(dǎo)的聚合物。應(yīng)當(dāng)理 解，某些電極材料可與特定的聚合物很好地協(xié)同工作，并且可能不 會(huì)與其它聚合物很好地協(xié)同工作。作為示例，碳纖維可與丙烯酸彈 性體聚合物很好地協(xié)同工作，而不會(huì)與硅聚合物很好地協(xié)同工作。
活性材料還可包括壓電材料。另外，在一些實(shí)施例中，可將壓 電材料配置成為一種用于提供快速部署的促動(dòng)器。如此處所使用的 用語"壓電體"用于描述一種當(dāng)施加電壓電勢(shì)時(shí)會(huì)發(fā)生機(jī)械形變(改變 形狀)、或者相反當(dāng)發(fā)生機(jī)械形變時(shí)會(huì)產(chǎn)生電荷的材料。壓電材料優(yōu) 選設(shè)置在柔性金屬帶或陶瓷片中。這種帶材可以是單壓電晶片或雙 壓電晶片。帶材優(yōu)選是雙壓電晶片，因?yàn)殡p壓電晶片通常呈現(xiàn)比單 壓電晶片更大的位移。
一類單壓電晶片是一種由從外部粘接在柔性金屬箔或金屬帶上 的單壓電體元件組成的結(jié)構(gòu)，當(dāng)利用變化的電壓激活時(shí)，金屬箔或 金屬帶受到壓電體元件的激勵(lì)，并導(dǎo)致軸向彎曲或偏轉(zhuǎn)，從而形成 與壓電體元件相反的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于單壓電晶片的激勵(lì)運(yùn)動(dòng)可通過收縮 或膨脹來完成。單壓電晶片可呈現(xiàn)高達(dá)大約10%的應(yīng)變，但相對(duì)于單壓電晶片結(jié)構(gòu)的總尺寸通常只保持較低的載荷。預(yù)壓力的單壓電
晶片的 一個(gè)商業(yè)示例被稱為"THUNDER"，其是薄層復(fù)合單壓電晶片 鐵電體驅(qū)動(dòng)器和傳感器的首字母縮略詞。THUNDER是由壓電陶瓷 層(例如鋯鈦酸鉛)構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，壓電陶瓷層在其兩個(gè)主平面上進(jìn) 行了電鍍。金屬預(yù)應(yīng)力層通過粘合劑層(例如由國(guó)家航空與航天管理 局(NASA)研制出的"LaRC-SI⑧")而粘接在陶瓷層至少一側(cè)的電鍍表面 上。在THUNDER促動(dòng)器的制造期間，將陶瓷層、粘合劑層和第一 預(yù)應(yīng)力層同時(shí)加熱到粘合劑的熔點(diǎn)以上的溫度，之后進(jìn)行冷卻，從 而重新凝固和固定粘合劑層。在冷卻過程中，由于金屬預(yù)應(yīng)力層和 粘合劑層比陶瓷層更高的熱收縮系數(shù)，因此陶瓷層變成是帶有應(yīng)變 的。另外，由于層壓材料比陶瓷層更大的熱收縮作用，所以陶瓷層 形變成具有通常凹面的弧形形狀。
同單壓電晶片的壓電裝置相比，雙壓電晶片裝置包括夾在兩個(gè) 壓電元件之間的中等柔性的金屬箔。雙壓電晶片呈現(xiàn)比單壓電晶片 更大的位移，因?yàn)樵谒┘拥碾妷合拢?一個(gè)陶瓷元件將收縮，而另 一陶覺元件將膨脹。雙壓電晶片可呈現(xiàn)高達(dá)大約20%的應(yīng)變，但與 單壓電晶片相似，相對(duì)于單壓電晶片結(jié)構(gòu)的總尺寸通常不能承受大 的載荷。
合適的壓電材料包括無機(jī)化合物、有機(jī)化合物和金屬。關(guān)于有 機(jī)材料，所有在分子的主鏈上或側(cè)鏈上或這兩個(gè)鏈段上帶有非中心 對(duì)稱結(jié)構(gòu)和大偶極矩組的聚合物材料，都可用作壓電體薄膜的候選 物。合適的聚合物的示例包括，例如，但不局限于聚苯乙烯磺酸鈉 ("PSS"),聚S-119(聚乙烯胺主鏈含氮生色基團(tuán))，和其衍生物；多氟 烴，包括聚偏二氟乙烯("PVDF')，其與偏二氟乙烯的共聚物("VDF')， 三氟一氯乙烯(TrFE)，和其衍生物；多氯代烴，包括聚氯乙烯("PVC")， 聚偏二氯乙烯("PVDC"),和其衍生物；聚丙烯腈("PAN")和其衍生物； 多元羧酸，包括聚己內(nèi)酯('TMA")和其衍生物；聚脲和其衍生物；聚 氨基曱酸脂("PUE")和其衍生物；生物聚合物分子例如聚L-乳酸和其衍生物，和膜蛋白，以及磷酸鹽生物分子；聚苯胺和其衍生物，以
及所有四胺的衍生物；聚酰亞胺，包括聚酰亞胺分子和聚醚酰亞胺
("PEI")和其衍生物；所有的膜聚合物；聚乙烯吡咯烷酮("PVP")均聚 物和其衍生物，以及隨機(jī)PVP-聚乙酸乙烯("PVAc")共聚物；以及所 有在主鏈或側(cè)鏈或者主鏈和側(cè)鏈帶有偶極矩組的芳香蔟聚合物和其 混合物。
壓電材料還可包括Pt， Pd， Ni， Ti, Cr, Fe, Ag, Au, Cu和金 屬合金及其混合物。這些壓電材料還可包括例如金屬氧化物，如 Si02， A1203, Zr02， Ti02， SrTi03, PbTi03， BaTi03， Fe03, Fe304, ZnO及其混合物；VIA和IIB族化合物，例如CdSe, CdS， GaAs, AgCaSe2， ZnSe， GaP, InP， ZnS及其混合物。
合適的活性材料還包括磁流變(MR)成分，例如MR彈性體，其 被稱為"智能"材料，其流變學(xué)特性在施加磁場(chǎng)時(shí)可快速變化。MR彈 性體是微米大小的磁極化粒子在熱固性彈性聚合物或橡膠中的懸浮 體。通過改變所施加的磁場(chǎng)的強(qiáng)度而改變切變和壓縮/張力模量，就 可獲得彈性體結(jié)構(gòu)的剛度。MR彈性體通常在少至幾毫秒的時(shí)間內(nèi)暴 露于磁場(chǎng)時(shí)而發(fā)展出結(jié)構(gòu)。通過使MR彈性體非連續(xù)地暴露于磁場(chǎng) 中，可使過程可逆，并且彈性體返回其較低的模量狀態(tài)。
合適的磁性形狀記憶材料包括但不局限于軟磁鐵或硬磁鐵；赤 鐵礦；磁鐵礦；基于鐵、鎳和鈷的磁性材料，前述的合金，或包括 至少一種前述物質(zhì)的組合物等等。鐵、鎳和/或鈷的合金可包括鋁、 硅、鈷、鎳、釩、鉬、鉻、鵠、錳和/或銅等等。
這里所公開的所有范圍都是包含性的，并且是可組合的(例如， 范圍"高達(dá)大約25%的重量百分比，或更特別地為大約5%至大約25% 的重量百分比"包含端點(diǎn)以及在"大約5%至大約25%的重量百分比"范 圍內(nèi)的所有中間值等等)。用語"第一"、"第二"等等在這里并不表示任 何順序、數(shù)量或重要性，而是用于將一個(gè)元件與另一元件區(qū)分開， 并且用語"一個(gè)"在這里并不表示數(shù)量限制，而是表示至少一個(gè)所指事物的存在。
雖然已經(jīng)參照示例性的實(shí)施例描述了本發(fā)明公開，但是本領(lǐng)域 中的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明公開的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種 變化，并可用等效物替代其元件。另外，在不脫離本發(fā)明公開的本 質(zhì)范圍內(nèi)，還可制成許多改型，而使特殊的情形或材料適應(yīng)本發(fā)明 公開的傳授知識(shí)。因此，本發(fā)明公開并不局限于作為被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的最佳模式的特定實(shí)施例，相反，本發(fā)明公開將包括落在所 附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1. 一種可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，包括至少一個(gè)活性材料部分，其適合于響應(yīng)于激活信號(hào)而選擇性地發(fā)生至少一個(gè)特性上的變化，其中，所述至少一個(gè)特性上的變化改變了所述車輛結(jié)構(gòu)部件的機(jī)械性能和/或結(jié)構(gòu)性能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 所述機(jī)械性能和/或結(jié)構(gòu)性能形成了用于所述車輛結(jié)構(gòu)部件的預(yù)定的 彎曲路徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 所述機(jī)械性能和/或結(jié)構(gòu)性能形成了用于所述車輛結(jié)構(gòu)部件的形變起 始位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 所述至少一個(gè)特性上的變化包括形狀變化、模量變化或它們的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 所述車輛結(jié)構(gòu)部件包括所述至少一個(gè)活性材料部分的局部區(qū)域。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 所述車輛結(jié)構(gòu)部件由所述至少一個(gè)活性材料組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 所述至少一個(gè)活性材料部分包括薄膜或涂層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 還包括非活性部分，其中，所述活性材料在操作上與所述非活性部 分相聯(lián)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 所述激活信號(hào)包括熱激活信號(hào)、磁激活信號(hào)、電信號(hào)，以及包括至 少其中一個(gè)前述激活信號(hào)的組合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在 于，所述活性材料包括形狀記憶合金，形狀記憶聚合物，磁性形狀記憶材料，壓電材料，電活性聚合物，以及包括至少其中一種前述 活性材料的組合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在 于，所述至少一個(gè)特性上的變化是可逆的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在 于，所述活性材料的至少一個(gè)特性上的變化包括所述車輛結(jié)構(gòu)部件 的表面和/或壁的形變。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的車輛結(jié)構(gòu)部件，其特征在 于，所述車輛結(jié)構(gòu)部件形成了支柱，加強(qiáng)部件，導(dǎo)軌，框架部件， 防晃桿，底盤部件，緩沖器構(gòu)件，撐架組件構(gòu)件，門板，遮光罩板， 車身板，曱板蓋，以及它們的組合。
14. 一種用于選擇性地改變車輛結(jié)構(gòu)部件的機(jī)械性能的方法， 所述方法包括將激活信號(hào)施加在活性材料上，其中，所述活性材料在操作上 與所述車輛結(jié)構(gòu)部件相聯(lián)；和響應(yīng)于所述激活信號(hào)而引起所述活性材料的至少一個(gè)特性上的 變化，其中，所述車輛結(jié)構(gòu)部件的機(jī)械性能和/或結(jié)構(gòu)性能隨著所述 活性材料的至少 一個(gè)特性上的變化而變化。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述機(jī)械性能 和/或結(jié)構(gòu)性能限定了用于所述車輛結(jié)構(gòu)部件的預(yù)定的彎曲路徑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述機(jī)械性能 和/或結(jié)構(gòu)性能限定了用于所述車輛結(jié)構(gòu)部件的橫截面形狀和/或縱向 形狀。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述車輛結(jié)構(gòu) 部件包括活性材料的局部區(qū)域。
18. 根椐權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述車輛結(jié)構(gòu) 部件由所述活性材料形成。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述活性材料是薄膜或涂層。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述激活信號(hào)包括熱激活信號(hào)，磁激活信號(hào)，電信號(hào)，以及包括至少其中一個(gè)前 述激活信號(hào)的組合。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述活性材料 包括形狀記憶合金，形狀記憶聚合物，磁性形狀記憶材料，壓電材 料，電活性聚合物，和包括至少其中一種前述活性材料的組合。
22. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè) 特性上的變化是可逆的。
23. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述活性材料 的至少一個(gè)特性上的變化包括所述車輛結(jié)構(gòu)部件的表面和/或壁的形 變。
24. —種用于為車輛結(jié)構(gòu)部件提供預(yù)定的彎曲路徑的方法，其 包括將激活信號(hào)施加于至少一個(gè)活性材料上，其中，所述至少一個(gè) 活性材料在操作上與所述車輛結(jié)構(gòu)部件的非活性部分相聯(lián)；和響應(yīng)于所述激活信號(hào)而改變所迷活性材料的至少一個(gè)特性，其 中，所述至少一個(gè)特性上的變化限定了用于所述車輛結(jié)構(gòu)部件的預(yù) 定的彎曲路徑。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述激活信號(hào) 包括熱激活信號(hào)，磁激活信號(hào)，電信號(hào)，以及包括至少其中一個(gè)前 述激活信號(hào)的組合。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述活性材料 包括形狀記憶合金，形狀記憶聚合物，磁性形狀記憶材料，壓電材 料，電活性聚合物，以及包括至少其中一種前迷活性材料的組合。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè) 特性上的變化是可逆的。
28. —種用于為車輛結(jié)構(gòu)部件提供壓潰起始點(diǎn)或起始區(qū)域的方法，其包括將激活信號(hào)施加于至少一個(gè)活性材料上，其中，所述至少一個(gè)響應(yīng)于所述激活信號(hào)而改變所述活性材料的至少一個(gè)特性，其 中，所述至少一個(gè)特性上的變化限定了用于所述車輛結(jié)構(gòu)部件的壓 潰起始點(diǎn)或起始區(qū)域。
全文摘要
用于車輛的可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)部件通常包括活性材料，其適合于響應(yīng)于激活信號(hào)而選擇性地發(fā)生至少一個(gè)特性上的變化。這種至少一個(gè)特性上的變化導(dǎo)致可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)部件的機(jī)械性能上的變化?；钚圆牧贤ǔ０ㄐ螤钣洃浐辖?，形狀記憶聚合物，磁流變流體和彈性體，壓電材料，電活性聚合物等等。
文檔編號(hào)B60J7/00GK101443206SQ200580047782
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者A·布勞恩, N·L·約翰遜, V·R·布拉瓦拉 申請(qǐng)人:通用汽車公司