[实用新型]力磁耦合气压加载系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及力磁耦合气压加载系统，属于气压控制领域。 

背景技术

磁现象是物质最基木的现象之一，任何物质都具有或弱或强的磁性，都可能因外磁场的作用而产生不同程度的响应。目前，利用磁场辅助研发新型、高性能聚合物材料已成为材料科学领域的一个重要研究方向。超磁致伸缩材料（Giant Magnetostrictive Material，简称GMM）以其具有应变大和承载高等优点作为一类新型智能材料在振动控制与智能结构涉及中受到高度重视，在国防和民用上均有重要的应用背景。

这种材料的应用主要是该材料处于磁化状态下，会沿着磁化方向发生微量的伸长或缩短（其伸缩系数称为磁致伸缩系数                                               ），即磁致伸缩材料，从而利用这种材料所具有的特性设计制造出了各种智能结构和器件。诸如主动减振装置、高精度线性马达、燃料喷射系统、大功率低频声纳系统、精密机械控制等等，是一种新型高效的电(磁)机械能相互转换的磁弹性功能材料。

由于超磁致伸缩材料本身与压电、形状记忆合金等功能材料存在着许多独特的性质，在静态工作下，能够为了获得超磁致伸缩棒更好的磁致伸缩效果，它的磁致伸缩系数随着预应力的增加而增加，为此必须事先给超磁致伸缩棒加载预应力，避免承受拉应力，可以显著提高磁致伸缩特性；在动态工作下，它受到驱动磁场的频率和幅值大小以及所加载的预应力大小而表现出不同的输出特性。

在预应力加载方面，在现有的实验装置中，动态情形下采用碟簧可以实现恒力加载；静态加载采用液压加载方式，由于液压响应速度缓慢，很难实现恒力闭环负反馈加载控制，其方式为液压恒位移输出闭环负反馈控制，在测试过程中也不能非常精确的对压力给出准确的控制。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种准确高效的气压加载系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

力磁耦合气压加载系统，包括由波纹管、无磁不锈钢板和无磁不锈钢棒组成的密闭充气容器；

所述无磁不锈钢棒外侧设有充气孔；

所述充气孔连接有空气压缩机，所述空气压缩机内设有恒压气压调节阀。

无磁不锈钢棒端面设有凹槽，用于顶住超磁致伸缩材料。

作为优选，所述波纹管内径尺寸为80mm，所述无磁不锈钢板厚度为3mm，所述无磁不锈钢棒为直径为80mm、高25mm的奥氏体不锈钢体。

通过本实用新型空气压缩机的恒压气压调节阀对加载装置中的气压进行调节，可以准确的对加载压力进行调节。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图。

1-波纹管，2-无磁不锈钢板，3-无磁不锈钢棒，4-空气压缩机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

按照实验要求，将本实用新型和超磁致伸缩材料放置于驱动磁场极头之间，调整好极头距离，开始调节空气压缩机4输出气压阀至0MPa输出位置，启动空气压缩机4，待气压机自动停止后，缓慢开启输出阀门，并对照恒压输气表，调节到实验所需要的压力值大小位置，此时气压加载装置就已经开始输出压力加载到超磁致伸缩棒上，当开始实验时，由于超磁致伸缩材料在外场驱动下会伸长，影响气压装置体积发生变化而改变气体压强的大小，但由于采用恒压输出，其输出可以自动调节到初次输出恒压位置，排除了气压加载装置体积变化引起的压强的变化的影响，可以准确的对超磁致伸缩材料施加恒定的预应力。本实用新型能够弥补超磁致伸缩材料实验时液压加载的不足，简化了液压预应力加载的步骤，完全能够提供恒压加载的要求，且其精度能达到实验要求，提高了实验的准确性，增加了实验的手段和方式。所述波纹管1内径尺寸为80mm，所述无磁不锈钢板2厚度为3mm，所述无磁不锈钢棒3为直径为80mm、高25mm的奥氏体不锈钢体，所设计的结构装置参数由所需要提供压力大小决定，需要提供高的压力就可以改变材料参数的直径，增大截面积，提高输出压力。

最后应说明的是：以上所述仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。