專利名稱：力磁耦合氣壓加載系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及力磁耦合氣壓加載系統(tǒng)，屬于氣壓控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磁現(xiàn)象是物質(zhì)最基木的現(xiàn)象之一，任何物質(zhì)都具有或弱或強的磁性，都可能因外磁場的作用而產(chǎn)生不同程度的響應(yīng)。目前，利用磁場輔助研發(fā)新型、高性能聚合物材料已成為材料科學(xué)領(lǐng)域的一個重要研究方向。超磁致伸縮材料(Giant Magnetostrictive Material，簡稱GMM)以其具有應(yīng)變大和承載高等優(yōu)點作為一類新型智能材料在振動控制與智能結(jié)構(gòu)涉及中受到高度重視，在國防和民用上均有重要的應(yīng)用背景。這種材料的應(yīng)用主要是該材料處于磁化狀態(tài)下，會沿著磁化方向發(fā)生微量的伸長或縮短(其伸縮系數(shù)稱為磁致伸縮系數(shù)
1 )即磁致伸縮材料，從而利用這種材料所具有的特性設(shè)計制造出了各種智能結(jié)構(gòu)和器件。諸如主動減振裝置、高精度線性馬達、燃料噴射系統(tǒng)、大功率低頻聲納系統(tǒng)、精密機械控制等等，是一種新型高效的電(磁)機械能相互轉(zhuǎn)換的磁彈性功能材料。由于超磁致伸縮材料本身與壓電、形狀記憶合金等功能材料存在著許多獨特的性質(zhì)，在靜態(tài)工作下，能夠為了獲得超磁致伸縮棒更好的磁致伸縮效果，它的磁致伸縮系數(shù)隨著預(yù)應(yīng)力的增加而增加，為此必須事先給超磁致伸縮棒加載預(yù)應(yīng)力，避免承受拉應(yīng)力，可以顯著提高磁致伸縮特性；在動態(tài)工作下，它受到驅(qū)動磁場的頻率和幅值大小以及所加載的預(yù)應(yīng)力大小而表現(xiàn)出不同的輸出特性。在預(yù)應(yīng)力加載方面，在現(xiàn)有的實驗裝置中，動態(tài)情形下采用碟簧可以實現(xiàn)恒力加載；靜態(tài)加載采用液壓加載方式，由于液壓響應(yīng)速度緩慢，很難實現(xiàn)恒力閉環(huán)負(fù)反饋加載控制，其方式為液壓恒位移輸出閉環(huán)負(fù)反饋控制，在測試過程中也不能非常精確的對壓力給出準(zhǔn)確的控制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種準(zhǔn)確高效的氣壓加載系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了如下的技術(shù)方案力磁耦合氣壓加載系統(tǒng)，包括由波紋管、無磁不銹鋼板和無磁不銹鋼棒組成的密閉充氣容器；所述無磁不銹鋼棒外側(cè)設(shè)有充氣孔；所述充氣孔連接有空氣壓縮機，所述空氣壓縮機內(nèi)設(shè)有恒壓氣壓調(diào)節(jié)閥。無磁不銹鋼棒端面設(shè)有凹槽，用于頂住超磁致伸縮材料。作為優(yōu)選，所述波紋管內(nèi)徑尺寸為80mm，所述無磁不銹鋼板厚度為3mm，所述無磁不銹鋼棒為直徑為80mm、高25mm的奧氏體不銹鋼體。通過本實用新型空氣壓縮機的恒壓氣壓調(diào)節(jié)閥對加載裝置中的氣壓進行調(diào)節(jié)，可以準(zhǔn)確的對加載壓力進行調(diào)節(jié)。
附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。1-波紋管，2-無磁不銹鋼板，3-無磁不銹鋼棒，4-空氣壓縮機。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。按照實驗要求，將本實用新型和超磁致伸縮材料放置于驅(qū)動磁場極頭之間，調(diào)整好極頭距離，開始調(diào)節(jié)空氣壓縮機4輸出氣壓閥至OMPa輸出位置，啟動空氣壓縮機4，待氣壓機自動停止后，緩慢開啟輸出閥門，并對照恒壓輸氣表，調(diào)節(jié)到實驗所需要的壓力值大小位置，此時氣壓加載裝置就已經(jīng)開始輸出壓力加載到超磁致伸縮棒上，當(dāng)開始實驗時，由于超磁致伸縮材料在外場驅(qū)動下會伸長，影響氣壓裝置體積發(fā)生變化而改變氣體壓強的大小，但由于采用恒壓輸出，其輸出可以自動調(diào)節(jié)到初次輸出恒壓位置，排除了氣壓加載裝置體積變化引起的壓強的變化的影響，可以準(zhǔn)確的對超磁致伸縮材料施加恒定的預(yù)應(yīng)力。本實用新型能夠彌補超磁致伸縮材料實驗時液壓加載的不足，簡化了液壓預(yù)應(yīng)力加載的步驟，完全能夠提供恒壓加載的要求，且其精度能達到實驗要求，提高了實驗的準(zhǔn)確性，增加了實驗的手段和方式。所述波紋管1內(nèi)徑尺寸為80mm，所述無磁不銹鋼板2厚度為3mm，所述無磁不銹鋼棒3為直徑為80mm、高25mm的奧氏體不銹鋼體，所設(shè)計的結(jié)構(gòu)裝置參數(shù)由所需要提供壓力大小決定，需要提供高的壓力就可以改變材料參數(shù)的直徑，增大截面積，提高輸出壓力。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為說明本實用新型的實施方式，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.力磁耦合氣壓加載系統(tǒng)，其特征在于包括由波紋管、無磁不銹鋼板和無磁不銹鋼棒組成的密閉充氣容器；所述無磁不銹鋼棒外側(cè)設(shè)有充氣孔；所述充氣孔連接有空氣壓縮機，所述空氣壓縮機內(nèi)設(shè)有恒壓氣壓調(diào)節(jié)閥； 無磁不銹鋼棒端面設(shè)有凹槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力磁耦合氣壓加載系統(tǒng)，其特征在于所述波紋管內(nèi)徑尺寸為80mm，所述無磁不銹鋼板厚度為3mm，所述無磁不銹鋼棒為直徑為80mm、高25mm的奧氏體不銹鋼體。
專利摘要力磁耦合氣壓加載系統(tǒng)，包括由波紋管、無磁不銹鋼板和無磁不銹鋼棒組成的密閉充氣容器；所述無磁不銹鋼棒外側(cè)設(shè)有充氣孔；所述充氣孔連接有空氣壓縮機，所述空氣壓縮機內(nèi)設(shè)有恒壓氣壓調(diào)節(jié)閥；無磁不銹鋼棒端面設(shè)有凹槽。本實用新型能夠彌補超磁致伸縮材料實驗時液壓加載的不足，簡化了液壓預(yù)應(yīng)力加載的步驟，完全能夠提供恒壓加載的要求，且其精度能達到實驗要求，提高了實驗的準(zhǔn)確性，增加了實驗的手段和方式。
文檔編號G01N3/10GK202057550SQ201120128030
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者周又和, 趙沛 申請人:蘭州大學(xué)