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一种具有 单程形状记忆效应的形状记忆 合金柔性鳍条

阅读：121发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种具有单程形状记忆效应的形状记忆合金柔性鳍条专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种具有单程形状记忆效应的形状记忆合金柔性鳍条，主要包括有两块合金薄板和三个扣环，每个扣环上均设有呈上下布局带缺口的上连接孔和下连接孔，所述两块合金薄板以过盈配合方式分别穿过各个扣环的上连接孔和下连接孔而叠加组合成一整体结构；三个扣环中的其中两个间隔位于两合金薄板的中下部，且这两个扣环之间的合金薄板段为具有单程形状记忆效应的可变形段，另外一个扣环位于两合金薄板的上部。本实用新型设计的柔性鳍条，其利用形状记忆合金本身特有的变形特性来实现鳍条的上下周期性摆动，可有效减少仿生鱼的体积，具有能耗低、噪音小，有利于仿生鱼的远距离游动。，下面是一种具有单程形状记忆效应的形状记忆合金柔性鳍条专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种具有单程形状记忆效应的形状记忆合金柔性鳍条，其特征在于：主要包括有两块合金薄板和三个扣环，每个扣环上均设有呈上下布局带缺口的上连接孔和下连接孔，所述两块合金薄板以过盈配合方式分别穿过各个扣环的上连接孔和下连接孔而叠加组合成一整体结构；三个扣环中的其中两个间隔位于两合金薄板的中下部，且这两个扣环之间的合金薄板段为具有单程形状记忆效应的可变形段，另外一个扣环位于两合金薄板的上部。
2.如权利要求1所述的一种形状记忆合金柔性鳍条，其特征在于：所述两合金薄板的可变形段两侧设有用于减少可变形段宽度的内凹槽。
3.如权利要求1或2所述的一种形状记忆合金柔性鳍条，其特征在于：所述两合金薄板在上部的对应位置设有一矩形槽，矩形槽中设有一可沿矩形槽前后滑动的连接件；所述连接件包括三个间隔设置的环形突起，其中上环形突起与上合金薄板顶面相抵，中环形突起位于两合金薄板的间隙处，下环形突起与下合金薄板的底面相抵。

说明书全文

一种具有单程形状记忆效应的形状记忆 合金柔性鳍条

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种仿生鱼的柔性鳍条，具体为一种具有单程形状记忆效应的形状记忆合金柔性鳍条。

背景技术

[0002] 在水下推进系统研究中，随着科技的不断进步，波动鳍推进模式所表现出的优越性能越来越引起科研人员的兴趣，因此，近几年仿鱼形推进器研究人员及工程师开始关注和着手研究诸如刀鱼、魔鬼鱼、鳐鱼等依靠柔性鳍波动推进游动模式的鱼类，并出于科学重复研究的需要，设计出各种各样以鱼鳍波状运动的仿生鳍来驱动的仿生鱼。

[0003] 但在目前，现有仿生鱼的仿生鳍一般由摆动鳍条和连接各鳍条的柔软薄翼构成，如专利CN201220086410.9所述的一种仿生鳐鱼，在使用中，通过鳍条的上下摆动形成薄翼的波动状运动。在以上机构中，鳍条的摆动都采用电机驱动，不仅造成仿生鱼结构庞大，同时工作时的噪声大，能耗高，不利于长期远距离游动，同时会破坏水下生物的日常生活环境。实用新型内容

[0004] 针对上述问题，本实用新型设计了一种具有单程形状记忆效应的形状记忆合金柔性鳍条，其利用形状记忆合金本身特有的变形特性来实现鳍条的上下周期性摆动，可有效减少仿生鱼的体积，具有能耗低、噪音小，有利于仿生鱼的远距离游动。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

[0006] 一种具有单程形状记忆效应的形状记忆合金柔性鳍条，其特征在于：主要包括有两块合金薄板和三个扣环，每个扣环上均设有呈上下布局带缺口的上连接孔和下连接孔，所述两块合金薄板以过盈配合方式分别穿过各个扣环的上连接孔和下连接孔而叠加组合成一整体结构；三个扣环中的其中两个间隔位于两合金薄板的中下部，且这两个扣环之间的合金薄板段为具有单程形状记忆效应的可变形段，另外一个扣环位于两合金薄板的上部。

[0007] 进一步的，上述两合金薄板的可变形段两侧设有用于减少可变形段宽度的内凹槽。

[0008] 进一步的，上述两合金薄板在上部的对应位置设有一矩形槽，矩形槽中设有一可沿矩形槽前后滑动的连接件；所述连接件包括三个间隔设置的环形突起，其中上环形突起与上合金薄板顶面相抵，中环形突起位于两合金薄板的间隙处，下环形突起与下合金薄板的底面相抵。

[0009] 本实用新型鳍条中的两合金薄板仅在中下部两扣环之间具有单程形状记忆效应而形成变形段，而单程形状记忆效应具有如下特性，即在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，在本实用新型中，变形段在低温下为水平形态，在加热后为弯曲形态。

[0010] 在使用中，两合金薄板的前端为自由端，两合金薄板的下端通过紧固螺母固定在固定座上。当给上侧的合金薄板加热而下侧合金薄板处于冷却状态时，上侧合金薄板将会在变形段发生朝上的弯曲变形，从而带动下侧合金薄板往上侧一起运动；反之，当上侧合金薄板处于冷却状态而下侧合金薄板加热变形，则下侧合金薄板将会带动上侧合金薄板往下侧弯曲变形，这样周而复始，既可实现鳍条的往复摆动。

[0011] 在此，为增强合金薄板变形段的变形性能，所述变形段的两侧设有用于减少可变形段宽度的内凹槽。

[0012] 此外，为保证两合金薄板在变形摆动过程中姿态的相对稳定，所述两合金薄板在上部的对应位置设有一矩形槽，矩形槽中设有一连接件，该连接件可在槽内沿矩形槽前后滑动，但是限制两合金薄板的轴向相对运动。

[0013] 综上，本实用新型设计的鳍条相比现有结构，省略了电机驱动结构，结构轻巧，有利于微型化，可有效减少仿生鱼的体积，同时形状记忆合金具有功重比高，无噪声的特点，有利于仿生鱼的远距离游动，且不会破坏水下生物的日常生活环境。附图说明

[0014] 图1、本实用新型的立体结构示意图；

[0015] 图2、本实用新型图扣环的结构示意图；

[0016] 图3、本实用新型连接件的结构示意图。

具体实施方式

[0017] 如图1和2所示，一种具有单程形状记忆效应的形状记忆合金柔性鳍条，主要包括有两块合金薄板11、12和三个扣环2。

[0018] 每个扣环2上均设有呈上下布局带缺口的上连接孔21和下连接孔22。

[0019] 所述合金薄板11以过盈配合方式分别穿过各个扣环的上连接孔，合金薄板12以过盈配合方式分别穿过各个扣环的下连接孔，从而使两合金薄板11、12叠加组合成一整体结构。在组装完成后，三个扣环2中的其中两个间隔位于两合金薄板11、12的中下部，且这两个扣环之间的合金薄板段为具有单程形状记忆效应的可变形段111、121，另外一个扣环位于两合金薄板11、12的上部。

[0020] 本实用新型鳍条中的两合金薄板11、12仅在中下部两扣环2之间具有单程形状记忆效应而形成变形段111、121，而单程形状记忆效应具有如下特性，即在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，在本实用新型中，变形段111、121在低温下为水平形态，在加热后为弯曲形态。

[0021] 在使用中，两合金薄板11、12的前端为自由端，两合金薄板11、12的后端通过紧固螺母固定在固定座上。当给上侧的合金薄板11加热而下侧合金薄板12处于冷却状态时，上侧合金薄板11将会在变形段111发生朝上的弯曲变形，从而带动下侧合金薄板12往上侧一起运动；反之，当上侧合金薄板11处于冷却状态而下侧合金薄板12加热变形，则下侧合金薄板12将会带动上侧合金薄板11往下侧弯曲变形，这样周而复始，既可实现鳍条的往复摆动。

[0022] 在此，为增强合金薄板11、12变形段的变形性能，所述变形段111、121的两侧设有用于减少可变形段宽度的内凹槽3。

[0023] 此外，为保证两合金薄板11、12在变形摆动过程中姿态的相对稳定，所述两合金薄板11、12在上部的对应位置设有一矩形槽4，矩形槽4中设有一连接件5。如图3所示，所述连接件5包括三个间隔设置的环形突起51、52、53，其中上环形突起51与上合金薄板11顶面相抵，中环形突起52位于两合金薄板11、12的间隙处，下环形突起53与下合金薄板
12的底面相抵。该连接件5可在矩形槽4内沿矩形槽前后滑动，但是限制两合金薄板11、
12的轴向相对运动。

[0024] 综上，本实用新型设计的鳍条相比现有结构，省略了电机驱动结构，结构轻巧，有利于微型化，可有效减少仿生鱼的体积，同时形状记忆合金具有功重比高，无噪声的特点，有利于仿生鱼的远距离游动，且不会破坏水下生物的日常生活环境。

[0025] 以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

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