专利摘要
一种基于PVCGel的自反馈三稳态变刚度微振动隔振装置，包括：机架、柔顺机构和隔振机构，其中：隔振机构圆周阵列设置于机架上，柔顺机构与隔振机构相连。机架包括：连接块、连接环和安装支架；柔顺机构包括：支梁、主梁和中心块；隔振机构包括：调节轴和设置于调节轴上的用于吸收微小能量的PVCGel单元，其包括：自上而下相连的阴极板、聚氯乙烯凝胶膜、网孔层和阳极板。本发明通过微小位移改变柔顺机构的稳态特性，从而显著调节刚度，以微小能量损耗实现性能更好的主动控制，具有更好的隔振性能，结构简单、质量小、耗能少、可靠性高。
权利要求
1.一种基于PVC Gel的自反馈三稳态变刚度微振动隔振装置，其特征在于，包括：机架、柔顺机构和隔振机构，其中：隔振机构圆周阵列设置于机架上，柔顺机构与隔振机构相连；
所述的柔顺机构包括：支梁、主梁和中心块，其中：支梁圆周阵列设置于机架上，主梁的两端分别与对称设置的支梁相连，中心块与主梁的中间部位固定连接，该柔顺机构的刚度通过微小位移调整；
所述的隔振机构包括：调节轴和设置于调节轴上的用于吸收微小能量的PVC Gel单元，其中：调节轴的两端分别与支梁相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的机架包括：连接块、连接环和安装支架，其中：安装支架圆周阵列设置于连接环上，连接块与安装支架的一端相连。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的主梁的上下两侧设有MFC压电片。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的支梁的两端垂直折弯并设有通孔。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的若干PVC Gel单元分别组成上PVC Gel柱状体和下PVC Gel柱状体，所述的支梁的一端与机架相连，另一端设置于上PVC Gel柱状体和下PVC Gel柱状体之间。
6.根据权利要求1或5所述的装置，其特征是，所述的PVC Gel单元包括：自上而下相连的阴极板、聚氯乙烯凝胶膜、网孔层和阳极板。
说明书
技术领域
本发明涉及的是一种微振动控制领域的技术，具体是一种基于PVC Gel(聚氯乙烯凝胶)的自反馈三稳态变刚度微振动隔振装置。
背景技术
随着科学技术的发展，高敏感器件对隔振的要求也越来越高，例如观测卫星上的高精度相机，正常工作时对卫星的稳定性有很高的要求，一般要求振动低于1x10
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于PVC Gel的自反馈三稳态变刚度微振动隔振装置，通过微小位移改变柔顺机构的稳态特性，从而显著调节刚度，以微小能量损耗实现性能更好的主动控制，具有更好的隔振性能，结构简单、质量小、耗能少、可靠性高。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：机架、柔顺机构和隔振机构，其中：隔振机构圆周阵列设置于机架上，柔顺机构与隔振机构相连。
所述的机架包括：连接块、连接环和安装支架，其中：安装支架圆周阵列设置于连接环上，连接块与安装支架的一端相连。
所述的柔顺机构包括：支梁、主梁和中心块，其中：支梁圆周阵列设置于机架上，主梁的两端分别与对称设置的支梁相连，中心块与主梁的中间部位固定连接，该柔顺机构的刚度通过微小位移调整。
所述的隔振机构包括：调节轴和设置于调节轴上的若干用于吸收微小能量的PVCGel单元，其中：调节轴的两端分别与支梁相连。
所述的主梁的上下两侧设有MFC压电片。
所述的支梁的两端垂直折弯并设有通孔。
所述的若干PVC Gel单元分别组成上PVC Gel柱状体和下PVC Gel柱状体，所述的支梁的一端与机架相连，另一端设置于上PVC Gel柱状体和下PVC Gel柱状体之间。
所述的PVC Gel单元包括：自上而下相连的阴极板、聚氯乙烯凝胶膜、网孔层和阳极板。
所述的调节轴设置于安装支架上。
技术效果
与现有技术相比，本发明通过微小位移改变柔顺机构的稳态特性，从而显著调节刚度，以微小能量损耗实现性能更好的主动控制，实现柔性隔振，也具有刚性承载能力，并且通过采集振动变形的能量实现自反馈控制，具有更好的隔振性能，而且结构简单、质量小、耗能小、可靠性高。
附图说明
图1为本发明第一稳态的结构示意图；
图2为本发明第二稳态的结构示意图；
图3为本发明第三稳态的结构示意图；
图4为本发明的剖视图；
图5为图4中局部A的放大结构示意图；
图6为本发明的机架示意图；
图7为本发明的PVC Gel柱状体结构示意图；
图8为本发明的PVC Gel单元结构爆炸示意图；
图9为本发明的三稳态控制示意图；
图10为本发明的基本控制流程图；
图中：机架1、柔顺机构2、隔振机构3、支梁4、主梁5、中心块6、MFC压电片7、下PVCGel柱状体8、上PVC Gel柱状体9、调节轴10、连接块11、连接环12、安装支架13、PVC Gel单元14、聚氯乙烯凝胶膜15、阳极板16、阴极板17、网孔层18。
具体实施方式
如图1-4所示，为本实施例涉及的一种基于PVC Gel的自反馈三稳态变刚度微振动隔振装置，包含：机架1、柔顺机构2和隔振机构3，其中：隔振机构3圆周阵列设置于机架1上，柔顺机构2与隔振机构3相连。
所述的机架1包括：连接块11、连接环12和四个安装支架13，其中：相邻的安装支架13间隔90°设置于连接环12上，连接块11与安装支架13的下端相连。
所述的柔顺机构2包括：四个支梁4、两个主梁5和一个中心块6，其中：相邻的支梁4间隔90°设置于机架1上，主梁5的两端分别与间隔180°的支梁4相连，中心块6与主梁5的中间部位固定连接。
所述的隔振机构3包括：调节轴10和设置于调节轴10上的若干PVC Gel单元14。
所述的若干PVC Gel单元14分别组成上PVC Gel柱状体9和下PVC Gel柱状体8，所述的支梁4的上端与安装支架13相连，另一端设置于上PVC Gel柱状体9和下PVC Gel柱状体8之间。
所述的支梁4的两端垂直折弯并设有通孔。
所述的主梁5的上下两侧设有MFC压电片7。
所述的调节轴10设置于安装支架13上。
所述的PVC Gel单元14包括：自上而下相连的阴极板17、聚氯乙烯凝胶膜15、网孔层18和阳极板16。
所述的聚氯乙烯凝胶膜15作为电活性聚合物，加电后可以变形，其厚度优选为0.7～1.3mm。
所述的主梁5上设有电气控制板，该电气控制板包含信号处理电路、控制电路、电压加载电路，其中：MFC压电片的正负极与信号处理电路通过导线相连，阳极板和阴极板与电压加载电路通过导线连接；
所述的信号处理电路采集、处理MFC压电片的电压信号并传输到控制电路，控制电路通过反馈信号控制加载或断开电压，电压加载电路加载电压到PVC Gel单元。
如图9所示，当本装置未受到振动激励时，可设置处于第三稳态，柔顺机构在稳定状态下具有承载能力。当主梁受到振动激励而产生位移，MFC压电片随之变形，从而将反映主梁位移信息的电压信号发送到电气控制板。如果主梁具有向下的位移趋势，上PVC Gel柱状体通电，下PVC Gel柱状体断电；PVC Gel柱状体通电时，聚氯乙烯凝胶膜被阳极板吸附填充到网孔层中，孔隙被填满，PVC Gel单元的厚度变薄，PVC Gel柱状体长度减小，PVC Gel柱状体断电时，聚氯乙烯凝胶膜从网孔层中释放，PVC Gel单元恢复原厚度，PVC Gel柱状体长度增加；上PVC Gel柱状体通电长度减小与下PVC Gel柱状体断电长度增加，支梁两端距离减小，支梁成为双稳态屈曲梁，但因为主梁的约束力，支梁只会向内屈曲，使得主梁成为双稳态屈曲梁，主梁具有变为第二稳态的趋势，主梁在第三稳态附近位置的刚度为负刚度；如果主梁从第二稳态具有向上的位移趋势，上PVC Gel柱状体断电从而长度增加，下PVC Gel柱状体通电从而长度减小，支梁两端距离增加，支梁4成为单稳态直梁，使得主梁成为单稳态直梁，主梁具有变为第三稳态的趋势，主梁5在第二稳态向上方向的附近位置的刚度为负刚度；同样，如果主梁在第三稳态具有向上的位移趋势，上PVC Gel柱状体通电从而长度减小，下PVC Gel柱状体断电从而长度增加，支梁两端距离减小，支梁成为双稳态屈曲梁，但因为主梁的约束力，支梁只会向内屈曲，使得主梁成为双稳态屈曲梁，主梁具有变为第一稳态的趋势，主梁在第三稳态附近位置的刚度为负刚度。可根据MFC压电片的反馈信号，实时控制主梁的稳态特性，使得主梁在振动方向刚度减小为零刚度或负刚度，主梁随振动而主动变形，而不将振动传递，从而实现隔振。
通过以上可得出，本装置结构新颖、简单，设计合理，PVC Gel作为一种新的电活性聚合物材料，具有更高的性能稳定性，驱动电压为介电弹性体材料的十分之一，工艺简单，成本低廉。通过PVC Gel柱状体驱动产生小位移，稳定可靠、响应快、耗能少；通过稳态特性改变调节刚度，实现了以微小位移显著调节刚度，兼顾柔性隔振与刚性承载；并且通过采集振动变形的能量实现自反馈控制。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。
基于PVCGel的自反馈三稳态变刚度微振动隔振装置专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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