一种基于形状记忆合金的智能桥面装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于形状记忆合金的智能桥面装置，包括驱动系统、控制系统，所述驱动系统设于桥梁的箱体内，所述驱动系统包括形状记忆合金束、电源，所述形状记忆合金束的两端与桥梁的两端连接，所述形状记忆合金束的中间段与桥梁的桥身连接，所述电源与所述形状记忆合金束连接形成闭合回路；所述控制系统被配置为测量桥面信息，所述控制系统与所述电源电连接。本发明专利技术以形状记忆合金束提供驱动力，通过控制系统监测桥面状态对驱动系统施加控制，实时调节桥面的状态，实现了桥面变形的智能控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于形状记忆合金的智能桥面装置


[0001]本专利技术涉及桥梁工程
，具体地，涉及一种基于形状记忆合金的智能桥面装置。

技术介绍

[0002]传统的桥梁在使用过程中，随着使用年限的增长，因长期承载负荷并受热应力影响，桥面的变形和累积损伤逐渐增加，桥面的正常使用性能降低，给桥梁的使用带来一定的安全隐患。形状记忆合金(Shape Memory Alloy，简称SMA)作为一种特殊的功能材料，能“记忆”自身的形状，并且随着温度的变化可恢复变形。将具有该性质的形状记忆合金应用在桥面系统中，则能够通过形状记忆效应实现智能调节桥面的变形。
[0003]为此，本专利技术提供一种基于形状记忆合金的智能桥面装置，能够实现对桥面的变形进行智能调节。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于形状记忆合金的智能桥面装置。
[0005]本专利技术提供的基于形状记忆合金的智能桥面装置，包括驱动系统、控制系统，所述驱动系统设于桥梁的箱体内，所述驱动系统包括形状记忆合金束、电源，所述形状记忆合金束的两端与桥梁的两端连接，所述形状记忆合金束的中间段与桥梁的桥身连接，所述电源与所述形状记忆合金束连接形成闭合回路；所述控制系统被配置为测量桥面信息，所述控制系统与所述电源电连接。
[0006]进一步地，所述驱动系统还包括锚固装置，所述形状记忆合金束的两端分别通过所述锚固装置与所述桥梁的两端连接。
[0007]进一步地，所述锚固装置包括钢板、螺栓、螺母，所述钢板通过所述螺栓、螺母安装在所述桥梁上，所述形状记忆合金束的端部与所述钢板连接。
[0008]优选地，所述形状记忆合金束为直线、折线或者曲线中的一种。
[0009]进一步地，所述驱动系统还包括转向块，所述形状记忆合金束的中间段通过所述转向块与所述桥身连接。
[0010]进一步地，所述转向块上开孔，所述形状记忆合金束从所述转向块的开孔中穿过。
[0011]优选地，所述电源是独立大功率电源。
[0012]进一步地，所述控制系统包括应变片、数据采集仪、数据处理模块，所述应变片贴于桥梁的表面，所述应变片与所述数据采集仪电连接，所述数据采集仪与所述数据处理模块电连接，所述数据处理模块与所述电源电连接。
[0013]进一步地，所述控制系统还包括热电偶，所述热电偶设在所述形状记忆合金束上，所述热电偶与所述数据采集仪电连接。
[0014]优选地，所述数据处理模块是单片机。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0016]本专利技术提供的基于形状记忆合金的智能桥面装置，以形状记忆合金束和电源为驱动系统，通过控制系统监测桥面状态对驱动系统施加控制，实时调节桥面的状态，实现了桥面变形的智能控制。本专利技术的智能桥面装置适用于新建桥梁桥面结构和既有桥面结构，适用性好；通过将各部件安装于桥面上即可投入使用，施工便利。
附图说明
[0017]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0018]图1为本专利技术实施例的基于形状记忆合金的智能桥面装置的示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例的形状记忆合金束的立面示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例的形状记忆合金束的三维示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例的锚固装置结构示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例的锚固装置详图；
[0023]图6为本专利技术实施例的转向块示意图。
[0024]其中，
[0025]1‑
桥梁，2
‑
形状记忆合金束，3
‑
锚固装置，4
‑
转向块，5
‑
热电偶，6
‑
温度测量仪，7
‑
应变片，8
‑
数据采集仪，9
‑
数据处理模块，10
‑
电源。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0027]本专利技术提供了一种基于形状记忆合金的智能桥面装置，用于对桥面的变形进行实时监测和控制。本专利技术以若干具有预拉伸的形状记忆合金束和电源为驱动系统，由控制系统收集并分析处理桥面应变信息和形状记忆合金束温度信息，然后控制驱动系统，实现智能调节桥面系统的变形。
[0028]如图1、图2和图3所示，本实施例的驱动系统包括形状记忆合金束2和电源10，形状记忆合金束2设于桥梁1的箱体内，形状记忆合金束2的两端通过锚固装置3与桥梁1的两端连接，形状记忆合金束2的中间段通过转向块4与桥梁1的桥身连接；电源10的正负极分别与形状记忆合金束2的两端连接，形成闭合的回路。
[0029]电源10为独立大功率电源，通过电源10对形状记忆合金束2通电加热激励，利用形状记忆合金束2的形状记忆效应产生的驱动力恢复桥面变形，待桥面系统状态恢复至零变形时，断开电源，停止对形状记忆合金束2加热激励。
[0030]形状记忆合金束2的布置形式可以是直线、折线或者曲线，本实施例中，形状记忆合金束2的布置形式为折线式。在形状记忆合金束2的中间段设有转向块4，如图6所示，转向块4上设有开孔，开孔靠近转向块4的底部位置，形状记忆合金束2从转向块4的开孔内穿过，实现了形状记忆合金束2的折线布置。转向块4的顶部与桥梁1之间为固定连接，防止转向块
4滑动，同时在形状记忆合金束2向桥梁1施力时，能够将力传导至桥梁1的桥面上。本实施例中，形状记忆合金束2以3根为一组成组设置。
[0031]如图4和图5所示，锚固装置3具体由钢板、螺栓和螺母组成，螺栓和螺母将钢板固定在桥梁1上，钢板为中空结构，形状记忆合金束2的端部与钢板连接。锚固装置3设置在桥梁1的偏上部区域，即靠近桥面的区域，这样可以实现形状记忆合金束2的折线布置。通过锚固装置3和转向块4，实现了形状记忆合金束2对桥梁1的施力，能够在桥面变形时对桥面进行调节。
[0032]控制系统对桥梁1进行监测，监测的信息包括桥面的变形量和形状记忆合金束2的温度，控制系统将桥面的变形量和形状记忆合金束2的温度信息进行处理后，对电源10施加控制。控制系统包括应变片7、温度测量仪6、数据采集仪8、数据处理模块9，应变片7贴于桥梁1的上表面，温度测量仪6具体通过热电偶5与形状记忆合金束2相连接；通过应变片7监测桥面的变形量，通过热电偶5监测形状记忆合金束2的温度。应变片7和温度测量仪6分别与数据采集仪8电连接，数据采集仪8将采集到的温度信息和变形信息传递至数据处理模块9，由数据处理模块9进行分析处理后，向电源10发送控制信号。
[0033]数据处理模块9可以采用单片机，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于形状记忆合金的智能桥面装置，其特征在于，包括驱动系统、控制系统，所述驱动系统设于桥梁的箱体内，所述驱动系统包括形状记忆合金束、电源，所述形状记忆合金束的两端与桥梁的两端连接，所述形状记忆合金束的中间段与桥梁的桥身连接，所述电源与所述形状记忆合金束连接形成闭合回路；所述控制系统被配置为测量桥面信息，所述控制系统与所述电源电连接。2.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的智能桥面装置，其特征在于，所述驱动系统还包括锚固装置，所述形状记忆合金束的两端分别通过所述锚固装置与所述桥梁的两端连接。3.根据权利要求2所述的基于形状记忆合金的智能桥面装置，其特征在于，所述锚固装置包括钢板、螺栓、螺母，所述钢板通过所述螺栓、螺母安装在所述桥梁上，所述形状记忆合金束的端部与所述钢板连接。4.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的智能桥面装置，其特征在于，所述形状记忆合金束为直线、折线或者曲线中的一种。5.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的智能桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振勇，杨欢，马嘉良，郭起孟，谭冬莲，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：