Nature.com ಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು. ನೀವು ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ಬ್ರೌಸರ್ ಆವೃತ್ತಿಯು ಸೀಮಿತ CSS ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಉತ್ತಮ ಅನುಭವಕ್ಕಾಗಿ, ನೀವು ನವೀಕರಿಸಿದ ಬ್ರೌಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬೇಕೆಂದು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ (ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ). ಈ ಮಧ್ಯೆ, ನಿರಂತರ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಶೈಲಿಗಳು ಮತ್ತು ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಇಲ್ಲದೆ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ರೆಂಡರ್ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ.
ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಎಲ್ಲೆಡೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಯಾಂತ್ರೀಕರಣದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸರಿಯಾದ ಪ್ರಚೋದನಾ ಬಲ ಅಥವಾ ಟಾರ್ಕ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಚಲನೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ವೇಗವಾದ, ಚಿಕ್ಕದಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯವು ಡ್ರೈವ್ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ನಾವೀನ್ಯತೆಯನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ. ಶೇಪ್ ಮೆಮೊರಿ ಅಲಾಯ್ (SMA) ಡ್ರೈವ್‌ಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ-ತೂಕದ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ, ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಗರಿಗಳ ಸ್ನಾಯುಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು SMA ಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಎರಡು-ಗರಿಗಳ SMA-ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಬೈಮೋಡಲ್ SMA ತಂತಿ ಜೋಡಣೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಹೊಸ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ನ ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹಿಂದಿನ SMA ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಶೋಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. SMA ಆಧಾರಿತ ತಿಳಿದಿರುವ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಹೊಸ ಡ್ರೈವ್‌ನ ಆಕ್ಟಿವೇಷನ್ ಬಲವು ಕನಿಷ್ಠ 5 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ (150 N ವರೆಗೆ). ಅನುಗುಣವಾದ ತೂಕ ನಷ್ಟವು ಸುಮಾರು 67% ಆಗಿದೆ. ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ವಿನ್ಯಾಸ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಟ್ಯೂನಿಂಗ್ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಬಹು-ಹಂತದ N ನೇ ಹಂತದ ಡ್ರೈವ್ ಅನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. SMA-ಆಧಾರಿತ ಡಿಪ್ವಾಲರೇಟ್ ಸ್ನಾಯು ಪ್ರಚೋದಕಗಳು ಕಟ್ಟಡ ಯಾಂತ್ರೀಕರಣದಿಂದ ಹಿಡಿದು ನಿಖರವಾದ ಔಷಧ ವಿತರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳವರೆಗೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
ಸಸ್ತನಿಗಳ ಸ್ನಾಯು ರಚನೆಗಳಂತಹ ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅನೇಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರಚೋದಕಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು1. ಸಸ್ತನಿಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ನಾಯು ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉದ್ದೇಶವನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಸ್ತನಿ ಸ್ನಾಯು ಅಂಗಾಂಶದ ಹೆಚ್ಚಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ಎರಡು ವಿಶಾಲ ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಸಮಾನಾಂತರ ಮತ್ತು ಪೆನ್ನೇಟ್. ಹ್ಯಾಮ್ ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್ಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಫ್ಲೆಕ್ಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಸರೇ ಸೂಚಿಸುವಂತೆ, ಸಮಾನಾಂತರ ಸ್ನಾಯುಗಳು ಕೇಂದ್ರ ಸ್ನಾಯುರಜ್ಜುಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸ್ನಾಯು ನಾರುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಸ್ನಾಯು ನಾರುಗಳ ಸರಪಳಿಯು ಅವುಗಳ ಸುತ್ತಲಿನ ಸಂಯೋಜಕ ಅಂಗಾಂಶದಿಂದ ಸಾಲಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಸ್ನಾಯುಗಳು ದೊಡ್ಡ ವಿಹಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗಿದ್ದರೂ (ಶೇಕಡಾವಾರು ಕಡಿತ), ಅವುಗಳ ಒಟ್ಟಾರೆ ಸ್ನಾಯುವಿನ ಬಲವು ತುಂಬಾ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಟ್ರೈಸ್ಪ್ಸ್ ಕರು ಸ್ನಾಯು2 (ಲ್ಯಾಟರಲ್ ಗ್ಯಾಸ್ಟ್ರೋಕ್ನೆಮಿಯಸ್ (GM)3, ಮೀಡಿಯಲ್ ಗ್ಯಾಸ್ಟ್ರೋಕ್ನೆಮಿಯಸ್ (GM)4 ಮತ್ತು ಸೋಲಿಯಸ್ (SOL)) ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್ಟೆನ್ಸರ್ ಫೆಮೋರಿಸ್ (ಕ್ವಾಡ್ರೈಸ್ಪ್ಸ್)5,6 ಪೆನ್ನೇಟ್ ಸ್ನಾಯು ಅಂಗಾಂಶವು ಪ್ರತಿ ಸ್ನಾಯು7 ನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಪಿನ್ನೇಟ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ, ಬೈಪೆನೇಟ್ ಸ್ನಾಯುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಸ್ನಾಯು ನಾರುಗಳು ಕೇಂದ್ರ ಸ್ನಾಯುರಜ್ಜು ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಓರೆಯಾದ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ (ಪಿನ್ನೇಟ್ ಕೋನಗಳು) ಇರುತ್ತವೆ. ಪೆನ್ನೇಟ್ ಎಂಬ ಪದವು ಲ್ಯಾಟಿನ್ ಪದ "ಪೆನ್ನಾ" ದಿಂದ ಬಂದಿದೆ, ಇದರರ್ಥ "ಪೆನ್", ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಗರಿಗಳಂತಹ ನೋಟವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪೆನ್ನೇಟ್ ಸ್ನಾಯುಗಳ ನಾರುಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸ್ನಾಯುವಿನ ರೇಖಾಂಶದ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಕೋನೀಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಪಿನ್ನೇಟ್ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ, ಈ ಸ್ನಾಯುಗಳ ಒಟ್ಟಾರೆ ಚಲನಶೀಲತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡ್ಡ ಮತ್ತು ರೇಖಾಂಶದ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಈ ಸ್ನಾಯುಗಳ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯು ಶಾರೀರಿಕ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ವಿಧಾನದಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒಟ್ಟಾರೆ ಸ್ನಾಯು ಬಲಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ, ಪೆನ್ನೇಟ್ ಸ್ನಾಯುಗಳು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರ ನಾರುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ನಾಯುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರತ್ಯೇಕ ನಾರುಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬಲಗಳು ಆ ಸ್ನಾಯು ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸ್ನಾಯು ಬಲಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಇದು ವೇಗದ ಕುಗ್ಗುವಿಕೆ, ಕರ್ಷಕ ಹಾನಿಯ ವಿರುದ್ಧ ರಕ್ಷಣೆ, ಮೆತ್ತನೆಯಂತಹ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಸ್ನಾಯುವಿನ ಕ್ರಿಯೆಯ ರೇಖೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಫೈಬರ್ ಜೋಡಣೆಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಫೈಬರ್ ಇನ್ಪುಟ್ ಮತ್ತು ಸ್ನಾಯುವಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
ಬೈಮೋಡಲ್ ಸ್ನಾಯು ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ SMA-ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ (a), SMA ತಂತಿಗಳಿಂದ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲಾದ ಕೈ-ಆಕಾರದ ಸಾಧನವನ್ನು ಎರಡು ಚಕ್ರಗಳ ಸ್ವಾಯತ್ತ ಮೊಬೈಲ್ ರೋಬೋಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಸ್ಪರ್ಶ ಬಲದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ9,10. , (b) ವಿರೋಧಿಯಾಗಿ ಇರಿಸಲಾದ SMA ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್-ಲೋಡೆಡ್ ಆರ್ಬಿಟಲ್ ಪ್ರಾಸ್ಥೆಸಿಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ರೋಬೋಟಿಕ್ ಆರ್ಬಿಟಲ್ ಪ್ರಾಸ್ಥೆಸಿಸ್. ಪ್ರಾಸ್ಥೆಟಿಕ್ ಕಣ್ಣಿನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಕಣ್ಣಿನ ಸ್ನಾಯುವಿನಿಂದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮೂಲಕ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ11, (c) SMA ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನಿಂದಾಗಿ ನೀರೊಳಗಿನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಈ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿ, ಮೀನಿನ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ತರಂಗ ಚಲನೆಯನ್ನು ರಚಿಸಲು SMA ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, (d) ಚಾನಲ್ 10 ರೊಳಗಿನ SMA ತಂತಿಗಳ ಚಲನೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುವ ಇಂಚಿನ ವರ್ಮ್ ಚಲನೆಯ ತತ್ವವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಮೈಕ್ರೋ ಪೈಪ್ ತಪಾಸಣೆ ರೋಬೋಟ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲು SMA ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, (e) ಗ್ಯಾಸ್ಟ್ರೊಕ್ನೆಮಿಯಸ್ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ ಸಂಕೋಚನ ಸ್ನಾಯು ನಾರುಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಕೋಚನ ಬಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ದಿಕ್ಕನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, (f) ಪೆನ್ನೇಟ್ ಸ್ನಾಯು ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ನಾಯು ನಾರುಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ SMA ತಂತಿಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಚಿಕ್ಕದಾದ, ವೇಗವಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾದ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯವು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗುತ್ತಿದೆ. ಅವುಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳು ದುಬಾರಿ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ. ಹೈಡ್ರಾಲಿಕ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದ್ದು, ಸವೆತ, ನಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಘಟಕ ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಬೇಡಿಕೆಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ, ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ, ಗಾತ್ರ-ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ ಮಾಡಿದ ಮತ್ತು ಮುಂದುವರಿದ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದರ ಮೇಲೆ ಗಮನ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹ (SMA) ಲೇಯರ್ಡ್ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ನೋಡುತ್ತಿದೆ. ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳು ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳು ಅನೇಕ ಡಿಸ್ಕ್ರೀಟ್ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಜ್ಯಾಮಿತೀಯವಾಗಿ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಮ್ಯಾಕ್ರೋ ಸ್ಕೇಲ್ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತೃತ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದ ಮಾನವ ಸ್ನಾಯು ಅಂಗಾಂಶವು ಅಂತಹ ಬಹುಪದರದ ಆಕ್ಟಿವೇಷನ್‌ನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಬಹುಪದರದ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಧ್ಯಯನವು ಬೈಮೋಡಲ್ ಸ್ನಾಯುಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವ ಫೈಬರ್ ಓರಿಯಂಟೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಹಲವಾರು ವೈಯಕ್ತಿಕ ಡ್ರೈವ್ ಅಂಶಗಳನ್ನು (SMA ತಂತಿಗಳು) ಹೊಂದಿರುವ ಬಹು-ಹಂತದ SMA ಡ್ರೈವ್ ಅನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಒಟ್ಟಾರೆ ಡ್ರೈವ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಬಲ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳಾಂತರದಂತಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ. ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಆಕಾರವನ್ನು ಪುನಃಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದಾದ "ಸ್ಮಾರ್ಟ್" ವಸ್ತುಗಳ ಒಂದು ವರ್ಗವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೊರೆಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳವು ಆಕಾರ ಚೇತರಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿವಿಧ ನೇರವಾಗಿ ಬಂಧಿತ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಕ್ಟಿವೇಷನ್ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊರೆಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, SMAಗಳು ಸುಲಭವಾಗಿ ಆಗುತ್ತವೆ. ಕೆಲವು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಆವರ್ತಕ ಹೊರೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬಹುದು, ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಹಿಸ್ಟೆರೆಟಿಕ್ ಆಕಾರ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು SMA ಅನ್ನು ಸಂವೇದಕಗಳು, ಕಂಪನ ಡ್ಯಾಂಪಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ 12. ಇದನ್ನು ಗಮನದಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಂಡು, SMA-ಆಧಾರಿತ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ನಡೆದಿವೆ. SMA-ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಅನುವಾದ ಮತ್ತು ರೋಟರಿ ಚಲನೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕು 13,14,15. ಕೆಲವು ರೋಟರಿ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಸಂಶೋಧಕರು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ರೇಖೀಯ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಈ ರೇಖೀಯ ಪ್ರಚೋದಕಗಳನ್ನು ಮೂರು ವಿಧದ ಪ್ರಚೋದಕಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಒಂದು ಆಯಾಮದ, ಸ್ಥಳಾಂತರ ಮತ್ತು ಭೇದಾತ್ಮಕ ಪ್ರಚೋದಕಗಳು 16. ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳನ್ನು SMA ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲಾಯಿತು. SMA-ಆಧಾರಿತ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಲೀನಿಯರ್ ಪ್ರಚೋದಕದ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಸುಮಾರು 100 N ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬಲ ಮತ್ತು ಗಮನಾರ್ಹ ಸ್ಥಳಾಂತರವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು DC ಮೋಟಾರ್‌ನೊಂದಿಗೆ SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು.
SMA ಪ್ಯಾರಲಲ್ ಡ್ರೈವ್ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ SMA ಆಧಾರಿತ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಬಹು SMA ತಂತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, SMA-ಆಧಾರಿತ ಪ್ಯಾರಲಲ್ ಡ್ರೈವ್ ಅನ್ನು ಎಲ್ಲಾ SMA18 ತಂತಿಗಳನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಡ್ರೈವ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳ ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಒಂದೇ ತಂತಿಯ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. SMA ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳ ಮತ್ತೊಂದು ಅನಾನುಕೂಲವೆಂದರೆ ಅವು ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದ ಸೀಮಿತ ಪ್ರಯಾಣ. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಸ್ಥಳಾಂತರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ರೇಖೀಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ವಿಚಲಿತ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಿರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ SMA ಕೇಬಲ್ ಕಿರಣವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಿಲ್ಲ19. ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ರೋಬೋಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಮೃದುವಾದ ವಿರೂಪಗೊಳಿಸಬಹುದಾದ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ಬಟ್ಟೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ವರ್ಧನೆಗಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ20,21,22. ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ, ಮೈಕ್ರೋಪಂಪ್ ಚಾಲಿತ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ SMA ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಚಾಲಿತ ಪಂಪ್‌ಗಳನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ23. ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ SMA ಮೆಂಬರೇನ್‌ನ ಡ್ರೈವ್ ಆವರ್ತನವು ಚಾಲಕನ ವೇಗವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, SMA ಲೀನಿಯರ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳು SMA ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅಥವಾ ರಾಡ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಸಾಫ್ಟ್ ರೊಬೊಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಪ್ಪಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು SMA-ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಇತರ ಎರಡು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಾಗಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 25 N ಸ್ಪೇಸ್ ಕ್ಲಾಂಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು, ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಪ್ಯಾರಲಲ್ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ 24 ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದು ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, 30 N ನ ಗರಿಷ್ಠ ಎಳೆಯುವ ಬಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹೊಂದಿರುವ ತಂತಿಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿ SMA ಸಾಫ್ಟ್ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. ಅವುಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, ಜೈವಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು SMA ಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಒಂದು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ 12-ಕೋಶ ರೋಬೋಟ್ ಸೇರಿದೆ, ಇದು ಬೆಂಕಿಗೆ ಸೈನುಸೈಡಲ್ ಚಲನೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು SMA ಯೊಂದಿಗೆ ಎರೆಹುಳು-ತರಹದ ಜೀವಿಯ ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ಆಗಿದೆ26,27.
ಮೊದಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ SMA-ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಬಲಕ್ಕೆ ಮಿತಿ ಇದೆ. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ಬೈಮೋಡಲ್ ಸ್ನಾಯು ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ತಂತಿಯಿಂದ ನಡೆಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಹಲವಾರು ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ತಂತಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವರ್ಗೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಇದೇ ರೀತಿಯ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯಾವುದೇ SMA-ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳು ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ವರದಿಯಾಗಿಲ್ಲ. ಬೈಮೋಡಲ್ ಸ್ನಾಯು ಜೋಡಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ SMA ನ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು SMA ಆಧಾರಿತ ಈ ಅನನ್ಯ ಮತ್ತು ನವೀನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ SMA-ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸಣ್ಣ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ಡಿಪ್ವಾಲೆರೇಟ್ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ. HVAC ಕಟ್ಟಡ ಯಾಂತ್ರೀಕೃತಗೊಂಡ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸ್ಟೆಪ್ಪರ್ ಮೋಟಾರ್ ಚಾಲಿತ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ SMA-ಆಧಾರಿತ ಬೈಮೋಡಲ್ ಡ್ರೈವ್ ವಿನ್ಯಾಸವು ಡ್ರೈವ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ತೂಕವನ್ನು 67% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನವುಗಳಲ್ಲಿ, "ಸ್ನಾಯು" ಮತ್ತು "ಡ್ರೈವ್" ಎಂಬ ಪದಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಬದಲಿಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಅಂತಹ ಡ್ರೈವ್‌ನ ಮಲ್ಟಿಫಿಸಿಕ್ಸ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. 7 V ನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಲ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ತರುವಾಯ, ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಮತ್ತು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬಲದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ಯಾರಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಸ್ಥೆಟಿಕ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಕಾಂತೀಯವಲ್ಲದ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ಭವಿಷ್ಯದ ಪ್ರದೇಶವಾಗಿ ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ಮಟ್ಟದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಲಾದ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಏಕ-ಹಂತದ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದ ಬಳಕೆಯು ವರದಿಯಾದ SMA-ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಕನಿಷ್ಠ ನಾಲ್ಕರಿಂದ ಐದು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಬಹು-ಹಂತದ ಬಹು-ಹಂತದ ಡ್ರೈವ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಅದೇ ಡ್ರೈವ್ ಬಲವು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ SMA-ಆಧಾರಿತ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಂತರ ಅಧ್ಯಯನವು ವಿಭಿನ್ನ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಮತ್ತು ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೇರಿಯೇಬಲ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. SMA ತಂತಿಯ ಆರಂಭಿಕ ಉದ್ದ (\(l_0\)), ಪಿನ್ನೇಟ್ ಕೋನ (\(\alpha\)) ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸ್ಟ್ರಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಏಕ ಸ್ಟ್ರಾಂಡ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (n) ಚಾಲನಾ ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣದ ಮೇಲೆ ಬಲವಾದ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿ, ಆದರೆ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (ಶಕ್ತಿ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ.
SMA ತಂತಿಯು ನಿಕಲ್-ಟೈಟಾನಿಯಂ (Ni-Ti) ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಕುಟುಂಬದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು (SME) ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, SMA ಗಳು ಎರಡು ತಾಪಮಾನ ಅವಲಂಬಿತ ಹಂತಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ: ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ ಹಂತ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಹಂತ. ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದಾಗಿ ಎರಡೂ ಹಂತಗಳು ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ರೂಪಾಂತರ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಮೇಲಿರುವ ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ (ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಹಂತ), ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊರೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಳಪೆಯಾಗಿ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಮಿಶ್ರಲೋಹವು ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್‌ನಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಒತ್ತಡಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. Ni-Ti ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಈ ಆಸ್ತಿಯ ಲಾಭವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡು, SMA ತಂತಿಗಳನ್ನು ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಓರೆಯಾಗಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ SMA ಯ ಉಷ್ಣ ನಡವಳಿಕೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ನಡುವೆ ಉತ್ತಮ ಒಪ್ಪಂದವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಯಿತು.
SMA ಆಧರಿಸಿ ಬೈಮೋಡಲ್ ಡ್ರೈವ್‌ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಚಿತ್ರ 9a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಈ ಎರಡು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಾದ ಡ್ರೈವ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬಲ (ಸ್ನಾಯು ಬಲ) ಮತ್ತು SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನ (SMA ತಾಪಮಾನ) ಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. ಡ್ರೈವ್‌ನಲ್ಲಿನ ತಂತಿಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಜೌಲ್ ತಾಪನ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಎರಡು 10-ಸೆಕೆಂಡ್ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 2a, b ನಲ್ಲಿ ಕೆಂಪು ಚುಕ್ಕೆಗಳಾಗಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ) ಪ್ರತಿ ಚಕ್ರದ ನಡುವೆ 15-ಸೆಕೆಂಡ್ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಅವಧಿಯೊಂದಿಗೆ. ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಗೇಜ್ ಬಳಸಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವ ಬಲವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ದರ್ಜೆಯ ಹೈ-ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ LWIR ಕ್ಯಾಮೆರಾವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು (ಟೇಬಲ್ 2 ರಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಉಪಕರಣಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೋಡಿ). ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು ಏಕತಾನತೆಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಯಾವುದೇ ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯದಿದ್ದಾಗ, ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು ಕುಸಿಯುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್‌ನಲ್ಲಿ, ತಂಪಾಗಿಸುವ ಹಂತದಲ್ಲಿ SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು, ಆದರೆ ಅದು ಇನ್ನೂ ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿತ್ತು. ಚಿತ್ರ 2e ನಲ್ಲಿ LWIR ಕ್ಯಾಮೆರಾದಿಂದ ತೆಗೆದ SMA ತಂತಿಯ ಮೇಲಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ನ್ಯಾಪ್‌ಶಾಟ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಚಿತ್ರ 2a ನಲ್ಲಿ ಡ್ರೈವ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ತಡೆಯುವ ಬಲವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ನಾಯು ಬಲವು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಮರುಸ್ಥಾಪನೆ ಬಲವನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ, ಚಿತ್ರ 9a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ತೋಳು ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾದ ತಕ್ಷಣ, ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ತೋಳು ಸಂವೇದಕದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತದೆ, ಚಿತ್ರ 2c, d ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ದೇಹದ ಬಲವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನವು \(84\,^{\circ}\hbox {C}} ಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ, ಗರಿಷ್ಠ ಗಮನಿಸಿದ ಬಲ 105 N ಆಗಿದೆ.
ಗ್ರಾಫ್ SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಎರಡು ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ SMA-ಆಧಾರಿತ ಬೈಮೋಡಲ್ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬಲದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಎರಡು 10 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ (ಕೆಂಪು ಚುಕ್ಕೆಗಳಾಗಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ) ಪ್ರತಿ ಚಕ್ರದ ನಡುವೆ 15 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕೂಲ್ ಡೌನ್ ಅವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾದ SMA ತಂತಿಯು ಡೈನಲಾಯ್, ಇಂಕ್‌ನಿಂದ 0.51 ಮಿಮೀ ವ್ಯಾಸದ ಫ್ಲೆಕ್ಸಿನಾಲ್ ತಂತಿಯಾಗಿತ್ತು. (ಎ) ಗ್ರಾಫ್ ಎರಡು ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಪಡೆದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಬಲವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, (ಸಿ, ಡಿ) PACEline CFT/5kN ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಫೋರ್ಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಡ್ಯೂಸರ್‌ನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಆರ್ಮ್ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್‌ಗಳ ಕ್ರಿಯೆಯ ಎರಡು ಸ್ವತಂತ್ರ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, (ಬಿ) ಗ್ರಾಫ್ ಎರಡು ಚಕ್ರಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣ SMA ತಂತಿಯ ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, (ಇ) FLIR ResearchIR ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ LWIR ಕ್ಯಾಮೆರಾವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು SMA ತಂತಿಯಿಂದ ತೆಗೆದ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ನ್ಯಾಪ್‌ಶಾಟ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾದ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗಿದೆ.
ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಯ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ 7V ನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಯಾರಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು SMA ತಂತಿಯ ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು, 11.2 W ನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗೆ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿ 7V ಅನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಪ್ರೋಗ್ರಾಮೆಬಲ್ DC ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ತಂತಿಯಾದ್ಯಂತ 1.6A ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಡ್ರೈವ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬಲ ಮತ್ತು SDR ನ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. 7V ನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನೊಂದಿಗೆ, ಮೊದಲ ಚಕ್ರದ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಗರಿಷ್ಠ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬಲವು ಕ್ರಮವಾಗಿ 78 N ಮತ್ತು 96 N ಆಗಿದೆ. ಎರಡನೇ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ, ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬಲವು ಕ್ರಮವಾಗಿ 150 N ಮತ್ತು 105 N ಆಗಿತ್ತು. ಅಕ್ಲೂಷನ್ ಬಲ ಮಾಪನಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ದತ್ತಾಂಶದ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಅಕ್ಲೂಷನ್ ಬಲವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸುವ ವಿಧಾನದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರಬಹುದು. ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು. ಚಿತ್ರ 5a ಲಾಕಿಂಗ್ ಬಲದ ಮಾಪನಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಡ್ರೈವ್ ಶಾಫ್ಟ್ PACEline CFT/5kN ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಫೋರ್ಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಡ್ಯೂಸರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಡ್ರೈವ್ ಶಾಫ್ಟ್ ತಂಪಾಗಿಸುವ ವಲಯದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಬಲ ಸಂವೇದಕದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ, ಚಿತ್ರ 2d ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಬಲವು ತಕ್ಷಣವೇ ಶೂನ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ನಂತರದ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಲದ ರಚನೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಇತರ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಮಯದ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಹಿಂದಿನ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂವಹನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಗುಣಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ. ಚಿತ್ರ 2b ನಿಂದ, 15 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಅವಧಿಯ ನಂತರ, SMA ತಂತಿಯು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶವನ್ನು ತಲುಪಲಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಮೊದಲ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ (\(25\, ^{\circ}\hbox {C}\)) ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಎರಡನೇ ಚಾಲನಾ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನವನ್ನು (\(40\,^{\circ }\hbox {C}\)) ಹೊಂದಿತ್ತು ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಮೊದಲ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಎರಡನೇ ತಾಪನ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ SMA ತಂತಿಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ಆರಂಭಿಕ ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು (\(A_s\)) ಮೊದಲೇ ತಲುಪುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಬಲ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ತಾಪನ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಗಳು ಥರ್ಮೋಗ್ರಾಫಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಪಡೆದ ಉದಾಹರಣೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗುಣಾತ್ಮಕ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳಿಂದ ಪಡೆದ SMA ತಂತಿಯ ಉಷ್ಣ ದತ್ತಾಂಶದ ತುಲನಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ತಾಪನ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ದತ್ತಾಂಶಕ್ಕೆ ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಗಳಲ್ಲಿದೆ. ಮೊದಲ ಚಕ್ರದ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ಪಡೆದ SMA ತಂತಿಯ ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನವು ಕ್ರಮವಾಗಿ \(89\,^{\circ }\hbox {C}}) ಮತ್ತು \(75\,^{\circ }\hbox {C }\), ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ SMA ತಂತಿಯ ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನವು \(94\,^{\circ }\hbox {C}}) ಮತ್ತು \(83\,^{\circ }\hbox {C}} ಆಗಿದೆ. ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಮಾದರಿಯು ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಪರಿಣಾಮದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಮರ್ಶೆಯಲ್ಲಿ ಆಯಾಸ ಮತ್ತು ಅಧಿಕ ತಾಪದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, SMA ತಂತಿಯ ಒತ್ತಡದ ಇತಿಹಾಸವನ್ನು ಸೇರಿಸಲು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲಾಗುವುದು, ಇದು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಮುಲಿಂಕ್ ಬ್ಲಾಕ್‌ನಿಂದ ಪಡೆದ ಡ್ರೈವ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಫೋರ್ಸ್ ಮತ್ತು SMA ತಾಪಮಾನ ಪ್ಲಾಟ್‌ಗಳು 7 V ನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್‌ನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಡೇಟಾದ ಅನುಮತಿಸುವ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಗಳಲ್ಲಿವೆ. ಇದು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಗಣಿತ ಮಾದರಿಯ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ವಿಧಾನಗಳ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದ ಮೂಲ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮ್ಯಾಥ್‌ವರ್ಕ್ಸ್ ಸಿಮುಲಿಂಕ್ R2020b ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 3b ಸಿಮುಲಿಂಕ್ ಗಣಿತ ಮಾದರಿಯ ಬ್ಲಾಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 2a, b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮಾದರಿಯನ್ನು 7V ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್‌ಗಾಗಿ ಅನುಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 1 ರಲ್ಲಿ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಅಸ್ಥಿರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ಮತ್ತು 1 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 3a ಮತ್ತು 4. ಚಿತ್ರ 4a ನಲ್ಲಿ, b SMA ತಂತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಸಮಯದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬಲವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಹಿಮ್ಮುಖ ರೂಪಾಂತರದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ (ತಾಪನ), SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು, \(T < A_s^{\prime}\) (ಒತ್ತಡ-ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಹಂತದ ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನ) ಇದ್ದಾಗ, ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗದ ಬದಲಾವಣೆಯ ದರ (\(\dot{\xi }\)) ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹಿಮ್ಮುಖ ರೂಪಾಂತರದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ (ತಾಪನ), SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು, \(T < A_s^{\prime}\) (ಒತ್ತಡ-ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಹಂತದ ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನ) ಇದ್ದಾಗ, ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗದ ಬದಲಾವಣೆಯ ದರ (\(\dot{\ xi }\)) ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. Во время обратного превращения (ನಾಗ್ರೇವಾ), ಕೊಗ್ಡಾ ಟೆಂಪೆರಾತುರ ಪ್ರೊವೊಲೊಕಿ SMA, \(T ಹಿಮ್ಮುಖ ರೂಪಾಂತರದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ (ತಾಪನ), SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು, \(T < A_s^{\prime}\) (ಒತ್ತಡ-ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಆರಂಭ ತಾಪಮಾನ) ಆದಾಗ, ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗದ ಬದಲಾವಣೆಯ ದರ (\(\dot{\ xi } )) ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.在反向转变（加热）过程中，当SMA 线温度\(T < A_s^{\prime}\)（应力修正奥氏体相起始温度）时，马氏体体积分数的变化率\))将为零。在 反向 转变 （加热） 中 ， 当 当 当 线 温度 \ (t При обратном превращении (ನಾಗ್ರೆವ್) ಪ್ರೀ ಟೆಂಪೆರಟುರೆ ಪ್ರೊವೊಲೊಕಿ ಸ್ಪ್ಪ್ \(T SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹಿಮ್ಮುಖ ರೂಪಾಂತರ (ತಾಪನ) ಸಮಯದಲ್ಲಿ \(T < A_s^{\prime}\) (ಒತ್ತಡಕ್ಕಾಗಿ ಸರಿಪಡಿಸಲಾದ ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಹಂತದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್‌ನ ತಾಪಮಾನ), ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್‌ನ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯ ದರ (\( \dot{\ xi }\)) ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಒತ್ತಡ ಬದಲಾವಣೆಯ ದರ (\(\ಡಾಟ್{\ಸಿಗ್ಮಾ}\)) ಸಮೀಕರಣವನ್ನು (1) ಬಳಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ದರ (\(\ಡಾಟ್{\ಎಪ್ಸಿಲಾನ್}\)) ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ (\(\ಡಾಟ್{T} \) ) ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, SMA ತಂತಿಯು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಮತ್ತು (\(A_s^{\ಪ್ರೈಮ್}\) ದಾಟಿದಾಗ), ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಹಂತವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು (\(\ಡಾಟ್{\xi}\)) ಅನ್ನು ಸಮೀಕರಣದ (3) ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ (\(\ಡಾಟ್{\ಸಿಗ್ಮಾ}\)) ಬದಲಾವಣೆಯ ದರವನ್ನು \(\ಡಾಟ್{\ಎಪ್ಸಿಲಾನ್}, \ಡಾಟ್{T}\) ಮತ್ತು \(\ಡಾಟ್{\xi}\) ಜಂಟಿಯಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಸೂತ್ರ (1) ರಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾದವುಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 4a, b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ತಾಪನ ಚಕ್ರದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಮಯ-ವ್ಯತ್ಯಯವಾಗುವ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಬಲ ನಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಇದು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
(ಎ) SMA-ಆಧಾರಿತ ಡೈವಲೇರೇಟ್ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ-ಪ್ರೇರಿತ ಜಂಕ್ಷನ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಫಲಿತಾಂಶ. ತಾಪನ ಹಂತದಲ್ಲಿ ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಪರಿವರ್ತನಾ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ದಾಟಿದಾಗ, ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಪರಿವರ್ತನಾ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ರೀತಿ, ತಂಪಾಗಿಸುವ ಹಂತದಲ್ಲಿ ತಂತಿಯ ರಾಡ್ ತಾಪಮಾನವು ಮಾರ್ಟೆನ್ಸಿಟಿಕ್ ಪರಿವರ್ತನಾ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ದಾಟಿದಾಗ, ಮಾರ್ಟೆನ್ಸಿಟಿಕ್ ಪರಿವರ್ತನಾ ತಾಪಮಾನವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆಕ್ಟಿವೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಮಾದರಿಗಾಗಿ SMA. (ಸಿಮುಲಿಂಕ್ ಮಾದರಿಯ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವಿವರವಾದ ನೋಟಕ್ಕಾಗಿ, ಪೂರಕ ಫೈಲ್‌ನ ಅನುಬಂಧ ವಿಭಾಗವನ್ನು ನೋಡಿ.)
ವಿಭಿನ್ನ ನಿಯತಾಂಕ ವಿತರಣೆಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು 7V ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಎರಡು ಚಕ್ರಗಳಿಗೆ (10 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ವಾರ್ಮ್ ಅಪ್ ಚಕ್ರಗಳು ಮತ್ತು 15 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕೂಲ್ ಡೌನ್ ಚಕ್ರಗಳು) ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. (ac) ಮತ್ತು (e) ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಿದರೆ, ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, (d) ಮತ್ತು (f) ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಆಯಾ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ, ಗರಿಷ್ಠ ಗಮನಿಸಿದ ಒತ್ತಡವು 106 MPa (345 MPa ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ, ತಂತಿ ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿ), ಬಲವು 150 N, ಗರಿಷ್ಠ ಸ್ಥಳಾಂತರವು 270 µm, ಮತ್ತು ಕನಿಷ್ಠ ಮಾರ್ಟೆನ್ಸಿಟಿಕ್ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗವು 0.91 ಆಗಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್‌ನ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಹಿಸ್ಟರೆಸಿಸ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ.
ಆಸ್ಟಿನೈಟ್ ಹಂತದಿಂದ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಹಂತಕ್ಕೆ ನೇರ ರೂಪಾಂತರ (ಕೂಲಿಂಗ್) ಗೆ ಇದೇ ವಿವರಣೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನ (T) ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ-ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಹಂತದ (\(M_f^{\prime}\)) ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನವು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 4d ನಲ್ಲಿ, f ಎರಡೂ ಚಾಲನಾ ಚಕ್ರಗಳಿಗೆ SMA ತಂತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರೇರಿತ ಒತ್ತಡ (\(\sigma\)) ಮತ್ತು ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್‌ನ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗ (\(\xi\)) ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು SMA ತಂತಿಯ (T) ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 3a ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಸಮಯದೊಂದಿಗೆ SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರದಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, ಶೂನ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಮೂಲವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಸಂವಹನ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಬಿಸಿಮಾಡುವಾಗ, SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನ (T) ಒತ್ತಡ-ಸರಿಪಡಿಸಿದ ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು (\(A_s^{\prime}\)) ದಾಟಿದಾಗ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಹಂತಕ್ಕೆ ಮರುರೂಪಿಸುವುದು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ ಬಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೆ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನ (T) ಒತ್ತಡ-ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಹಂತದ (\(M_s^{\prime}\)) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ದಾಟಿದಾಗ ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಹಂತದಿಂದ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಹಂತಕ್ಕೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಪರಿವರ್ತನೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಡ್ರೈವ್ ಬಲವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
SMA ಆಧಾರಿತ ಬೈಮೋಡಲ್ ಡ್ರೈವ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ಗುಣಾತ್ಮಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದು. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ನ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಜೌಲ್ ತಾಪನ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗದ (\(\xi\)) ಆರಂಭಿಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು 1 ಗೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ವಸ್ತುವು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮಾರ್ಟೆನ್ಸಿಟಿಕ್ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ. ತಂತಿ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತಲೇ ಇರುವುದರಿಂದ, SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು ಒತ್ತಡ-ಸರಿಪಡಿಸಿದ ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ತಾಪಮಾನ \(A_s^{\prime}\) ಅನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಚಿತ್ರ 4c ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಚಿತ್ರ 4e ನಲ್ಲಿ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ನ ಪಾರ್ಶ್ವವಾಯುಗಳ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ - ಸಮಯದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಚಾಲನಾ ಶಕ್ತಿ. ಸಮೀಕರಣಗಳ ಸಂಬಂಧಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ತಾಪಮಾನ, ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗ ಮತ್ತು ತಂತಿಯಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುವ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ SMA ತಂತಿಯ ಕುಗ್ಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬಲ. ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. 4d,f ನಲ್ಲಿ, ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಪರಿಮಾಣದ ಭಿನ್ನರಾಶಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು 7 V ನಲ್ಲಿ ಸಿಮ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ SMA ಯ ಹಿಸ್ಟರೆಸಿಸ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಚಾಲನಾ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಯಿತು. ತಂತಿಗಳನ್ನು 10 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ 7 V ನ ಪಲ್ಸ್ಡ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಯಿತು, ನಂತರ ಎರಡು ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ 15 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ (ಕೂಲಿಂಗ್ ಹಂತ) ತಂಪಾಗಿಸಲಾಯಿತು. ಪಿನ್ನೇಟ್ ಕೋನವನ್ನು \(40^{\circ}\) ಗೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಸಿಂಗಲ್ ಪಿನ್ ಲೆಗ್‌ನಲ್ಲಿ SMA ತಂತಿಯ ಆರಂಭಿಕ ಉದ್ದವನ್ನು 83mm ಗೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ. (a) ಲೋಡ್ ಸೆಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಚಾಲನಾ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು (b) ಥರ್ಮಲ್ ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾದೊಂದಿಗೆ ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುವುದು.
ಡ್ರೈವ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬಲದ ಮೇಲೆ ಭೌತಿಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಆಯ್ದ ಭೌತಿಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಗೆ ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಪ್ರಭಾವಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಶ್ರೇಣೀಕರಿಸಲಾಯಿತು. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಏಕರೂಪದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿನ್ಯಾಸ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಾದರಿ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಮಾಡಲಾಯಿತು (ಸಂವೇದನಾ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪೂರಕ ವಿಭಾಗವನ್ನು ನೋಡಿ). ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮಾದರಿ ನಿಯತಾಂಕಗಳಲ್ಲಿ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (\(V_{in}\)), ಆರಂಭಿಕ SMA ತಂತಿಯ ಉದ್ದ (\(l_0\)), ತ್ರಿಕೋನ ಕೋನ (\(\alpha\)), ಬಯಾಸ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ (\( K_x\)), ಸಂವಹನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಾಂಕ (\(h_T\)) ಮತ್ತು ಏಕರೂಪ ಶಾಖೆಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (n) ಸೇರಿವೆ. ಮುಂದಿನ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಗರಿಷ್ಠ ಸ್ನಾಯುವಿನ ಬಲವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ವಿನ್ಯಾಸದ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಬಲದ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಸ್ಥಿರಗಳ ಗುಂಪಿನ ಪ್ಯಾರಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಯಿತು. ಚಿತ್ರ 6a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಸುಂಟರಗಾಳಿ ಪ್ಲಾಟ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿ ನಿಯತಾಂಕಕ್ಕೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಗುಣಾಂಕಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ.
(ಎ) ಮಾದರಿ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಗುಣಾಂಕ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಮೇಲಿನ ಮಾದರಿ ನಿಯತಾಂಕಗಳ 2500 ಅನನ್ಯ ಗುಂಪುಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬಲದ ಮೇಲೆ ಅವುಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಟೊರ್ನಾಡೋ ಪ್ಲಾಟ್‌ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗ್ರಾಫ್ ಹಲವಾರು ಸೂಚಕಗಳ ಶ್ರೇಣಿಯ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. \(V_{in}\) ಧನಾತ್ಮಕ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಏಕೈಕ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು \(l_0\) ಅತ್ಯಧಿಕ ಋಣಾತ್ಮಕ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಗರಿಷ್ಠ ಸ್ನಾಯುವಿನ ಬಲದ ಮೇಲೆ ವಿವಿಧ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು (b, c) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. \(K_x\) 400 ರಿಂದ 800 N/m ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು n 4 ರಿಂದ 24 ರವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ (\(V_{in}\)) 4V ನಿಂದ 10V ಗೆ ಬದಲಾಗಿದೆ, ತಂತಿಯ ಉದ್ದ (\(l_{0 } \)) 40 ರಿಂದ 100 mm ಗೆ ಬದಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಾಲ ಕೋನ (\(\alpha \)) \ (20 – 60 \, ^ {\circ }\) ನಿಂದ ಬದಲಾಗಿದೆ.
ಚಿತ್ರ 6a ಪೀಕ್ ಡ್ರೈವ್ ಫೋರ್ಸ್ ವಿನ್ಯಾಸ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿ ನಿಯತಾಂಕಕ್ಕೆ ವಿವಿಧ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಗುಣಾಂಕಗಳ ಸುಂಟರಗಾಳಿ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 6a ನಿಂದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯತಾಂಕ (\(V_{in}\)) ಗರಿಷ್ಠ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬಲಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು, ಮತ್ತು ಸಂವಹನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಾಂಕ (\(h_T\)), ಜ್ವಾಲೆಯ ಕೋನ (\ ( \alpha\)), ಸ್ಥಳಾಂತರ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ( \(K_x\)) ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬಲ ಮತ್ತು SMA ತಂತಿಯ ಆರಂಭಿಕ ಉದ್ದ (\(l_0\)) ನೊಂದಿಗೆ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಶಾಖೆಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (n) ಬಲವಾದ ವಿಲೋಮ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ನೇರ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಗುಣಾಂಕದ (\(V_ {in}\)) ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೌಲ್ಯದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಈ ನಿಯತಾಂಕವು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದೇ ರೀತಿಯ ಮತ್ತೊಂದು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಚಿತ್ರ 6b, c ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಎರಡು ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಸ್ಥಳಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಗರಿಷ್ಠ ಬಲವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. \(V_{in}\) ಮತ್ತು \(l_0\), \(\alpha\) ಮತ್ತು \(l_0\) ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಗ್ರಾಫ್ \(V_{in}\) ಮತ್ತು \(\alpha\ ) ಮತ್ತು \(\alpha\) ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. \(l_0\) ನ ಸಣ್ಣ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗರಿಷ್ಠ ಬಲಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಇತರ ಎರಡು ಪ್ಲಾಟ್‌ಗಳು ಚಿತ್ರ 6a ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿವೆ, ಇಲ್ಲಿ n ಮತ್ತು \(K_x\) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು \(V_{in}\) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಡ್ರೈವ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬಲ, ಸ್ಟ್ರೋಕ್ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನಾ ಕಾರ್ಯವು N ಹಂತಗಳೊಂದಿಗೆ ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತನಿಖೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 7a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಎರಡು ಹಂತದ ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಮೊದಲ ಹಂತದ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು SMA ತಂತಿಯ ಬದಲಿಗೆ, ಚಿತ್ರ 9e ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಬೈಮೋಡಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 7c ನಲ್ಲಿ SMA ತಂತಿಯು ರೇಖಾಂಶದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಚಲಿಸುವ ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ತೋಳಿನ (ಸಹಾಯಕ ತೋಳು) ಸುತ್ತಲೂ ಹೇಗೆ ಸುತ್ತುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ತೋಳು 1 ನೇ ಹಂತದ ಬಹು-ಹಂತದ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ನ ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ತೋಳಿನಂತೆಯೇ ಚಲಿಸುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, \(N-1\) ಹಂತದ SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಮೊದಲ-ಹಂತದ ಡ್ರೈವ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ N-ಹಂತದ ಡ್ರೈವ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ತಂತಿಯನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವ ಶಾಖೆಯನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಪ್ರತಿ ಶಾಖೆಯು ಮೊದಲ ಹಂತದ ಡ್ರೈವ್ ಅನ್ನು ಅನುಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳ ಬಲಗಳಿಗಿಂತ ಹಲವಾರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ನೆಸ್ಟೆಡ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಹಂತಕ್ಕೂ, 1 ಮೀ ಒಟ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ SMA ತಂತಿಯ ಉದ್ದವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಚಿತ್ರ 7d ನಲ್ಲಿ ಕೋಷ್ಟಕ ರೂಪದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. ಪ್ರತಿ ಏಕರೂಪದ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ತಂತಿಯ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ SMA ತಂತಿ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿನ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬರುವ ಪೂರ್ವ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ನಮ್ಮ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಮಾದರಿಯ ಪ್ರಕಾರ, ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬಲವು ಮಟ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಸ್ಥಳಾಂತರವು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸ್ಥಳಾಂತರ ಮತ್ತು ಸ್ನಾಯುವಿನ ಬಲದ ನಡುವೆ ವಿನಿಮಯವಿತ್ತು. ಚಿತ್ರ 7b ನಲ್ಲಿ ನೋಡಿದಂತೆ, ಗರಿಷ್ಠ ಬಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಿದಾಗ, ಅತಿದೊಡ್ಡ ಸ್ಥಳಾಂತರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಪದರದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಕ್ರಮಾನುಗತ ಮಟ್ಟವನ್ನು \(N=5\) ಗೆ ಹೊಂದಿಸಿದಾಗ, 2.58 kN ನ ಗರಿಷ್ಠ ಸ್ನಾಯು ಬಲವು 2 ಗಮನಿಸಿದ ಸ್ಟ್ರೋಕ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ \(\upmu\)m ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಮೊದಲ ಹಂತದ ಡ್ರೈವ್ 277 \(\upmu\)m ನ ಸ್ಟ್ರೋಕ್‌ನಲ್ಲಿ 150 N ನ ಬಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಬಹು-ಹಂತದ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್‌ಗಳು ನೈಜ ಜೈವಿಕ ಸ್ನಾಯುಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಆಕಾರದ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಕೃತಕ ಸ್ನಾಯುಗಳು ನಿಖರ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಚಲನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಚಿಕಣಿ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮಿತಿಗಳೆಂದರೆ, ಕ್ರಮಾನುಗತ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಚಲನೆಯು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡ್ರೈವ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
(ಎ) ಎರಡು-ಹಂತದ (\(N=2\)) ಲೇಯರ್ಡ್ ಆಕಾರದ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಲೀನಿಯರ್ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬೈಮೋಡಲ್ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೊದಲ ಹಂತದ ಲೇಯರ್ಡ್ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ಏಕ ಹಂತದ ಲೇಯರ್ಡ್ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. (ಸಿ) ಎರಡನೇ ಹಂತದ ಬಹುಪದರದ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್‌ನ ವಿರೂಪಗೊಂಡ ಸಂರಚನೆ. (ಬಿ) ಹಂತಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಬಲಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್‌ನ ಗರಿಷ್ಠ ಬಲವು ಗ್ರಾಫ್‌ನಲ್ಲಿನ ಸ್ಕೇಲ್ ಮಟ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಸ್ಟ್ರೋಕ್ ಸ್ಕೇಲ್ ಮಟ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ. ಪ್ರತಿ ತಂತಿಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ಪೂರ್ವ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಲ್ಲಾ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. (ಡಿ) ಟೇಬಲ್ ಟ್ಯಾಪ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ SMA ತಂತಿಯ (ಫೈಬರ್) ಉದ್ದವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ತಂತಿಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸೂಚ್ಯಂಕ 1 ರಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯ ಶಾಖೆಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು (ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಲೆಗ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ ಒಂದು) ಸಬ್‌ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿನ ದೊಡ್ಡ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹಂತ 5 ರಲ್ಲಿ, \(n_1\) ಪ್ರತಿ ಬೈಮೋಡಲ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಇರುವ SMA ತಂತಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು \(n_5\) ಸಹಾಯಕ ಕಾಲುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ (ಮುಖ್ಯ ಕಾಲಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ ಒಂದು).
ಆಕಾರ ಸ್ಮರಣೆಯೊಂದಿಗೆ SMA ಗಳ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಮಾದರಿ ಮಾಡಲು ಅನೇಕ ಸಂಶೋಧಕರು ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಹಂತ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯಲ್ಲಿನ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಬರುವ ಥರ್ಮೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳ ಸೂತ್ರೀಕರಣವು ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ವಿದ್ಯಮಾನಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು Tanaka28 ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. Tanaka [28] ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ವಿದ್ಯಮಾನಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಾದರಿಯು ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್‌ನ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗವು ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ಘಾತೀಯ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ. ನಂತರ, ಲಿಯಾಂಗ್ ಮತ್ತು ರೋಜರ್ಸ್29 ಮತ್ತು ಬ್ರಿನ್ಸನ್30 ಮಾದರಿಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳೊಂದಿಗೆ ಹಂತ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಕೊಸೈನ್ ಕಾರ್ಯವೆಂದು ಭಾವಿಸಲಾದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಬೆಕರ್ ಮತ್ತು ಬ್ರಿನ್ಸನ್ ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಲೋಡಿಂಗ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಹಾಗೂ ಭಾಗಶಃ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಲ್ಲಿ SMA ವಸ್ತುಗಳ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಮಾದರಿ ಮಾಡಲು ಹಂತ ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಆಧಾರಿತ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಬ್ಯಾನರ್ಜಿ32 ಎಲಾಹಿನಿಯಾ ಮತ್ತು ಅಹ್ಮದಿಯನ್33 ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಒಂದೇ ಹಂತದ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯ ಮ್ಯಾನಿಪ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಬೆಕ್ಕರ್ ಮತ್ತು ಬ್ರಿನ್ಸನ್31 ಹಂತದ ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿನ ಏಕತಾನತೆಯಲ್ಲದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಹಂತದ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಚಲನ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಎಲಾಖಿನಿಯಾ ಮತ್ತು ಅಹ್ಮದಿಯನ್ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ವಿದ್ಯಮಾನಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಾದರಿಗಳ ಈ ನ್ಯೂನತೆಗಳತ್ತ ಗಮನ ಸೆಳೆಯುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಸಂಕೀರ್ಣ ಲೋಡಿಂಗ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಮತ್ತು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲು ವಿಸ್ತೃತ ವಿದ್ಯಮಾನಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸುತ್ತಾರೆ.
SMA ತಂತಿಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮಾದರಿಯು SMA ತಂತಿಯ ಒತ್ತಡ (\(\ಸಿಗ್ಮಾ\)), ಸ್ಟ್ರೈನ್ (\(\ಎಪ್ಸಿಲಾನ್\)), ತಾಪಮಾನ (T), ಮತ್ತು ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗ (\(\xi\)) ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯಮಾನಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಮೊದಲು ತನಕಾ28 ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು ಮತ್ತು ನಂತರ ಲಿಯಾಂಗ್29 ಮತ್ತು ಬ್ರಿನ್ಸನ್30 ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡರು. ಸಮೀಕರಣದ ವ್ಯುತ್ಪನ್ನವು ಈ ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ:
ಇಲ್ಲಿ E ಎಂಬುದು ಹಂತ ಅವಲಂಬಿತ SMA ಯಂಗ್‌ನ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಆಗಿದ್ದು, ಯಂಗ್‌ನ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ \(\displaystyle E=\xi E_M + (1-\xi )E_A\) ಮತ್ತು \(E_A\) ಮತ್ತು \(E_M\) ಬಳಸಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇವು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಆಸ್ಟೆನಿಟಿಕ್ ಮತ್ತು ಮಾರ್ಟೆನ್ಸಿಟಿಕ್ ಹಂತಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು \(\theta _T\) ನಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಂತ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಕೊಡುಗೆ ಅಂಶವು \(\Omega = -E \epsilon _L\) ಮತ್ತು \(\epsilon _L\) SMA ತಂತಿಯಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಮರುಪಡೆಯಬಹುದಾದ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಆಗಿದೆ.
ಹಂತದ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಸಮೀಕರಣವು ಲಿಯಾಂಗ್29 ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಕೊಸೈನ್ ಕಾರ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಟನಾಕಾ28 ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಘಾತೀಯ ಕಾರ್ಯದ ಬದಲಿಗೆ ಬ್ರಿನ್ಸನ್30 ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಹಂತ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮಾದರಿಯು ಎಲಾಖಿನಿಯಾ ಮತ್ತು ಅಹ್ಮದಿಯನ್34 ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಮಾದರಿಯ ವಿಸ್ತರಣೆಯಾಗಿದ್ದು, ಲಿಯಾಂಗ್29 ಮತ್ತು ಬ್ರಿನ್ಸನ್30 ನೀಡಿದ ಹಂತ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಹಂತ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮಾದರಿಗೆ ಬಳಸುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಸಂಕೀರ್ಣ ಥರ್ಮೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಲೋಡ್‌ಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮಾನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಸಮಯದ ಪ್ರತಿ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ, ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಮಾಡುವಾಗ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್‌ನ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.
ತಾಪನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾದ ಆಡಳಿತಾತ್ಮಕ ಪುನರ್ರೂಪಣೆ ಸಮೀಕರಣವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿರುತ್ತದೆ:
ಇಲ್ಲಿ \(\xi\) ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್‌ನ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗವಾಗಿದೆ, \(\xi _M\) ಬಿಸಿ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು ಪಡೆದ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್‌ನ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗವಾಗಿದೆ, \(\displaystyle a_A = \pi /(A_f – A_s)\), \ ( \displaystyle b_A = -a_A/C_A\) ಮತ್ತು \(C_A\) – ಕರ್ವ್ ಅಂದಾಜು ನಿಯತಾಂಕಗಳು, T – SMA ತಂತಿ ತಾಪಮಾನ, \(A_s\) ಮತ್ತು \(A_f\) – ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಹಂತದ ಆರಂಭ ಮತ್ತು ಅಂತ್ಯ, ಕ್ರಮವಾಗಿ, ತಾಪಮಾನ.
ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಆಸ್ಟಿನೈಟ್‌ನಿಂದ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್‌ಗೆ ಹಂತ ರೂಪಾಂತರದಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ನೇರ ರೂಪಾಂತರ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಮೀಕರಣವು:
ಇಲ್ಲಿ \(\xi _A\) ಎಂಬುದು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಮೊದಲು ಪಡೆದ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್‌ನ ಪರಿಮಾಣ ಭಾಗವಾಗಿದೆ, \(\displaystyle a_M = \pi /(M_s – M_f)\), \(\displaystyle b_M = -a_M/C_M\) ಮತ್ತು \ ( C_M \) – ಕರ್ವ್ ಫಿಟ್ಟಿಂಗ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳು, T – SMA ತಂತಿ ತಾಪಮಾನ, \(M_s\) ಮತ್ತು \(M_f\) – ಕ್ರಮವಾಗಿ ಆರಂಭಿಕ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ತಾಪಮಾನಗಳು.
ಸಮೀಕರಣಗಳು (3) ಮತ್ತು (4) ಅನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿದ ನಂತರ, ವಿಲೋಮ ಮತ್ತು ನೇರ ರೂಪಾಂತರ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ರೂಪಕ್ಕೆ ಸರಳೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
ಮುಂದಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ರೂಪಾಂತರದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ \(\eta _{\sigma}\) ಮತ್ತು \(\eta _{T}\) ವಿಭಿನ್ನ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. \(\eta _{\sigma}\) ಮತ್ತು \(\eta _{T}\) ಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಮೂಲ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿವರವಾಗಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.
SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯು ಜೌಲ್ ತಾಪನ ಪರಿಣಾಮದಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ. SMA ತಂತಿಯಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ಅಥವಾ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ರೂಪಾಂತರದ ಸುಪ್ತ ಶಾಖದಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. SMA ತಂತಿಯಲ್ಲಿನ ಶಾಖದ ನಷ್ಟವು ಬಲವಂತದ ಸಂವಹನದಿಂದಾಗಿ, ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣದ ಅತ್ಯಲ್ಪ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ನೀಡಿದರೆ, ಶಾಖ ಶಕ್ತಿ ಸಮತೋಲನ ಸಮೀಕರಣವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿರುತ್ತದೆ:
\(m_{wire}\) ಎಂಬುದು SMA ತಂತಿಯ ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಾಗಿದ್ದು, \(c_{p}\) ಎಂಬುದು SMA ಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಾಗಿದ್ದು, \(V_{in}\) ಎಂಬುದು ತಂತಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿದೆ, \(R_{ohm} \ ) – ಹಂತ-ಅವಲಂಬಿತ ಪ್ರತಿರೋಧ SMA, ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ; \(R_{ohm} = (l/A_{cross})[\xi r_M + (1-\xi )r_A]\ ) ಇಲ್ಲಿ \(r_M\ ) ಮತ್ತು \(r_A\) ಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಮತ್ತು ಆಸ್ಟೆನೈಟ್‌ನಲ್ಲಿನ SMA ಹಂತದ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಗಳಾಗಿವೆ, \(A_{c}\) ಎಂಬುದು SMA ತಂತಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವಾಗಿದ್ದು, \(\Delta H \) ಒಂದು ಆಕಾರದ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹವಾಗಿದೆ. ತಂತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸುಪ್ತ ಶಾಖ, T ಮತ್ತು \(T_{\infty}\) ಕ್ರಮವಾಗಿ SMA ತಂತಿ ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ತಾಪಮಾನಗಳಾಗಿವೆ.
ಆಕಾರದ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ತಂತಿಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ತಂತಿಯು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಬೈಮೋಡಲ್ ವಿನ್ಯಾಸದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಶಾಖೆಯಲ್ಲಿ ಫೈಬರ್ ಬಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಬಲವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. SMA ತಂತಿಯ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಎಳೆಯಲ್ಲಿರುವ ಫೈಬರ್‌ಗಳ ಬಲಗಳು ಒಟ್ಟಾಗಿ ಸ್ನಾಯು ಬಲವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ, ಚಿತ್ರ 9e ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. ಬಯಾಸಿಂಗ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಇರುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, N ನೇ ಬಹುಪದರದ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ನ ಒಟ್ಟು ಸ್ನಾಯು ಬಲವು:
\(N = 1\) ಅನ್ನು ಸಮೀಕರಣ (7)ಕ್ಕೆ ಬದಲಿಸಿದಾಗ, ಮೊದಲ ಹಂತದ ಬೈಮೋಡಲ್ ಡ್ರೈವ್ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಸ್ನಾಯುವಿನ ಬಲವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಪಡೆಯಬಹುದು:
ಇಲ್ಲಿ n ಯುನಿಮೋಡಲ್ ಲೆಗ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ, \(F_m\) ಡ್ರೈವ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸ್ನಾಯು ಬಲ, \​​​​(F_f\) SMA ವೈರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಫೈಬರ್ ಬಲ, \(K_x\) ಬಯಾಸ್ ಸ್ಟಿಫ್‌ನೆಸ್. ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್, \(\ಆಲ್ಫಾ\) ತ್ರಿಕೋನದ ಕೋನ, \(x_0\) ಎಂಬುದು SMA ಕೇಬಲ್ ಅನ್ನು ಪೂರ್ವ-ಒತ್ತಡದ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದಿಡಲು ಬಯಾಸ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಆರಂಭಿಕ ಆಫ್‌ಸೆಟ್ ಮತ್ತು \(\ಡೆಲ್ಟಾ x\) ಎಂಬುದು ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ ಪ್ರಯಾಣ.
N ನೇ ಹಂತದ SMA ವೈರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (\(\ಸಿಗ್ಮಾ\)) ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರೈನ್ (\(\ಎಪ್ಸಿಲಾನ್\)) ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಡ್ರೈವ್‌ನ ಒಟ್ಟು ಸ್ಥಳಾಂತರ ಅಥವಾ ಚಲನೆ (\(\ಡೆಲ್ಟಾ x\)), ಡ್ರೈವ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ ನೋಡಿ. ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಭಾಗ):
ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಸಮೀಕರಣಗಳು ಡ್ರೈವ್ ಡಿಫಾರ್ಮೇಶನ್ (\(\ಎಪ್ಸಿಲಾನ್\)) ಮತ್ತು ಸ್ಥಳಾಂತರ ಅಥವಾ ಸ್ಥಳಾಂತರ (\(\ಡೆಲ್ಟಾ x\)) ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಏಕರೂಪದ ಶಾಖೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ t ನಲ್ಲಿರುವ ಆರಂಭಿಕ ಆರ್ಬ್ ವೈರ್ ಉದ್ದ (\(l_0\)) ಮತ್ತು ತಂತಿ ಉದ್ದ (l) ದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಆರ್ಬ್ ವೈರ್‌ನ ವಿರೂಪತೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿರುತ್ತದೆ:
ಇಲ್ಲಿ \(l = \sqrt{l_0^2 +(\Delta x_1)^2 – 2 l_0 (\Delta x_1) \cos \alpha _1}\) ಅನ್ನು ಚಿತ್ರ 8 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ \(\Delta\)ABB ' ನಲ್ಲಿ ಕೊಸೈನ್ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೊದಲ ಹಂತದ ಡ್ರೈವ್ (\(N = 1\)) ಗೆ, \(\Delta x_1\) \(\Delta x\), ಮತ್ತು \(\alpha _1\) \(\alpha \) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಚಿತ್ರ 8 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಸಮೀಕರಣ (11) ರಿಂದ ಸಮಯವನ್ನು ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು l ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಬದಲಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಒತ್ತಡ ದರವನ್ನು ಹೀಗೆ ಬರೆಯಬಹುದು:
ಇಲ್ಲಿ \(l_0\) ಎಂಬುದು SMA ತಂತಿಯ ಆರಂಭಿಕ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ, l ಎಂಬುದು ಒಂದು ಏಕರೂಪದ ಶಾಖೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ t ನಲ್ಲಿರುವ ತಂತಿಯ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ, \(\epsilon\) ಎಂಬುದು SMA ತಂತಿಯಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಂಡ ವಿರೂಪವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು \(\alpha \) ಎಂಬುದು ತ್ರಿಕೋನದ ಕೋನವಾಗಿದೆ, \(\Delta x\) ಎಂಬುದು ಡ್ರೈವ್ ಆಫ್‌ಸೆಟ್ ಆಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 8 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ).
ಈ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ n ಸಿಂಗಲ್-ಪೀಕ್ ರಚನೆಗಳು (\(n=6\)) ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿ \(V_{in}\) ನೊಂದಿಗೆ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿವೆ. ಹಂತ I: ಶೂನ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬೈಮೋಡಲ್ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿ SMA ತಂತಿಯ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಹಂತ II: ಕೆಂಪು ರೇಖೆಯಿಂದ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ವಿಲೋಮ ಪರಿವರ್ತನೆಯಿಂದಾಗಿ SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾದ ನಿಯಂತ್ರಿತ ರಚನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಪುರಾವೆಯಾಗಿ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಸಮೀಕರಣಗಳ ಸಿಮ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ವ್ಯುತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು SMA-ಆಧಾರಿತ ಬೈಮೋಡಲ್ ಡ್ರೈವ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬೈಮೋಡಲ್ ಲೀನಿಯರ್ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ನ CAD ಮಾದರಿಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 9a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಚಿತ್ರ 9c ನಲ್ಲಿ ಬೈಮೋಡಲ್ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಎರಡು-ಪ್ಲೇನ್ SMA-ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಿರುಗುವ ಪ್ರಿಸ್ಮಾಟಿಕ್ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾದ ಹೊಸ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಡ್ರೈವ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಅಲ್ಟಿಮೇಕರ್ 3 ವಿಸ್ತೃತ 3D ಪ್ರಿಂಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಕ ತಯಾರಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಘಟಕಗಳ 3D ಮುದ್ರಣಕ್ಕೆ ಬಳಸುವ ವಸ್ತುವು ಪಾಲಿಕಾರ್ಬೊನೇಟ್ ಆಗಿದೆ, ಇದು ಶಾಖ ನಿರೋಧಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಬಲವಾದ, ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಾಜಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (110-113 \(^{\circ }\) C). ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಡೈನಲಾಯ್, ಇಂಕ್. ಫ್ಲೆಕ್ಸಿನಾಲ್ ಆಕಾರದ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ತಂತಿಯನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಫ್ಲೆಕ್ಸಿನಾಲ್ ತಂತಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಚಿತ್ರ 9b, d ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಬಹುಪದರದ ಪ್ರಚೋದಕಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸ್ನಾಯುಗಳ ಬೈಮೋಡಲ್ ಜೋಡಣೆಯಲ್ಲಿ ಇರುವ ಫೈಬರ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಹು SMA ತಂತಿಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಚಿತ್ರ 9a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ತೋಳಿನ SMA ತಂತಿಯಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ತೀವ್ರ ಕೋನವನ್ನು ಕೋನ (\(\alpha\) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಡ ಮತ್ತು ಬಲ ಕ್ಲಾಂಪ್‌ಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಟರ್ಮಿನಲ್ ಕ್ಲಾಂಪ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ, SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಬಯಸಿದ ಬೈಮೋಡಲ್ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಕನೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದಿರುವ ಬಯಾಸ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಸಾಧನವನ್ನು SMA ಫೈಬರ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (n) ಪ್ರಕಾರ ವಿಭಿನ್ನ ಬಯಾಸ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಚಲಿಸುವ ಭಾಗಗಳ ಸ್ಥಳವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಆದ್ದರಿಂದ SMA ತಂತಿಯು ಬಲವಂತದ ಸಂವಹನ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಗಾಗಿ ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಡಿಟ್ಯಾಚೇಬಲ್ ಅಸೆಂಬ್ಲಿಯ ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು ತೂಕವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಹೊರತೆಗೆದ ಕಟೌಟ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ SMA ತಂತಿಯನ್ನು ತಂಪಾಗಿಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, CMA ತಂತಿಯ ಎರಡೂ ತುದಿಗಳನ್ನು ಕ್ರಿಂಪ್ ಮೂಲಕ ಕ್ರಮವಾಗಿ ಎಡ ಮತ್ತು ಬಲ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಸರಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ಅಸೆಂಬ್ಲಿಯ ಒಂದು ತುದಿಗೆ ಪ್ಲಂಗರ್ ಅನ್ನು ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿದಾಗ ತಡೆಯುವ ಬಲವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಸಂಪರ್ಕದ ಮೂಲಕ ಸಂವೇದಕಕ್ಕೆ ತಡೆಯುವ ಬಲವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲು ಪ್ಲಂಗರ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಬೈಮೋಡಲ್ ಸ್ನಾಯು ರಚನೆ SMA ಅನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇನ್‌ಪುಟ್ ಪಲ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಿಂದ ನಡೆಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಮತ್ತು SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಆಸ್ಟೆನೈಟ್‌ನ ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ, ಪ್ರತಿ ಸ್ಟ್ರಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ತಂತಿಯ ಉದ್ದವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹಿಂತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ತೋಳಿನ ಉಪ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಶೂನ್ಯಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ಬಿಸಿಯಾದ SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಮಾರ್ಟೆನ್‌ಸೈಟ್ ಮೇಲ್ಮೈಯ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ತಂಪಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅದರ ಮೂಲ ಸ್ಥಾನಕ್ಕೆ ಮರಳುತ್ತದೆ. ಶೂನ್ಯ ಒತ್ತಡದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಮೊದಲು ಬಯಾಸ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನಿಂದ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡಿಟ್ವಿನ್ಡ್ ಮಾರ್ಟೆನ್ಸಿಟಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. SMA ತಂತಿ ಹಾದುಹೋಗುವ ಸ್ಕ್ರೂ, SMA ತಂತಿಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾದ ಸಂಕೋಚನದಿಂದಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ (SPA ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಹಂತವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ), ಇದು ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ಲಿವರ್‌ನ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಹಿಂತೆಗೆದುಕೊಂಡಾಗ, ಬಯಾಸ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಮೂಲಕ ವಿರುದ್ಧ ಬಲವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂಪಲ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡವು ಶೂನ್ಯವಾದಾಗ, SMA ತಂತಿಯು ಬಲವಂತದ ಸಂವಹನ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಉದ್ದವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಆಕಾರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಡಬಲ್ ಮಾರ್ಟೆನ್ಸಿಟಿಕ್ ಹಂತವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ SMA-ಆಧಾರಿತ ಲೀನಿಯರ್ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು SMA ತಂತಿಗಳನ್ನು ಕೋನೀಯವಾಗಿಸಲಾದ ಬೈಮೋಡಲ್ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. (a) ಮೂಲಮಾದರಿಯ CAD ಮಾದರಿಯನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೂಲಮಾದರಿಗಾಗಿ ಕೆಲವು ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಅರ್ಥಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತದೆ, (b, d) ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮೂಲಮಾದರಿ 35 ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. (b) ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಮತ್ತು ಬಯಾಸ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಗೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಮೇಲಿನ ನೋಟವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, (d) ಸೆಟಪ್‌ನ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ನೋಟವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. (e) ಫೈಬರ್ ಮತ್ತು ಸ್ನಾಯುವಿನ ಬಲದ ದಿಕ್ಕು ಮತ್ತು ಕೋರ್ಸ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ t ನಲ್ಲಿ ಬೈಮೋಡಲ್ ಆಗಿ ಇರಿಸಲಾದ SMA ತಂತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ರೇಖೀಯ ಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರ. (c) ಎರಡು-ಪ್ಲೇನ್ SMA-ಆಧಾರಿತ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್ ಅನ್ನು ನಿಯೋಜಿಸಲು 2-DOF ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಪ್ರಿಸ್ಮಾಟಿಕ್ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಲಿಂಕ್ ಕೆಳಗಿನ ಡ್ರೈವ್‌ನಿಂದ ಮೇಲಿನ ತೋಳಿಗೆ ರೇಖೀಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ರವಾನಿಸುತ್ತದೆ, ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಪ್ರಿಸ್ಮ್‌ಗಳ ಜೋಡಿಯ ಚಲನೆಯು ಬಹುಪದರದ ಮೊದಲ ಹಂತದ ಡ್ರೈವ್‌ನ ಚಲನೆಯಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ.
SMA ಆಧಾರಿತ ಬೈಮೋಡಲ್ ಡ್ರೈವ್‌ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಚಿತ್ರ 9b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಚಿತ್ರ 10a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್ SMA ತಂತಿಗಳಿಗೆ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಪ್ರೋಗ್ರಾಮೆಬಲ್ DC ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿತ್ತು. ಚಿತ್ರ 10b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಗ್ರಾಫ್‌ಟೆಕ್ GL-2000 ಡೇಟಾ ಲಾಗರ್ ಬಳಸಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವ ಬಲವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಗೇಜ್ (PACEline CFT/5kN) ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕಾಗಿ ಹೋಸ್ಟ್ ಡೇಟಾವನ್ನು ದಾಖಲಿಸುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಗೇಜ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಕೋಷ್ಟಕ 2 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಫೋರ್ಸ್ ಸೆನ್ಸರ್ ಮತ್ತು ಇತರ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಅನುಗುಣವಾದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು SMA ತಂತಿಯನ್ನು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ ಬಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. 7 V ನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್ ಮೂಲಕ ಸ್ನಾಯುವಿನ ಬಲದ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 2a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
(ಎ) ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬಲವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ SMA-ಆಧಾರಿತ ಲೀನಿಯರ್ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು. ಲೋಡ್ ಸೆಲ್ ತಡೆಯುವ ಬಲವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 24 V DC ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜಿನಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. GW ಇನ್‌ಸ್ಟೆಕ್ ಪ್ರೊಗ್ರಾಮೆಬಲ್ DC ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕೇಬಲ್‌ನ ಸಂಪೂರ್ಣ ಉದ್ದಕ್ಕೂ 7 V ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ. ಶಾಖದಿಂದಾಗಿ SMA ತಂತಿ ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ತೋಳು ಲೋಡ್ ಸೆಲ್ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಡೆಯುವ ಬಲವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ. ಲೋಡ್ ಸೆಲ್ ಅನ್ನು GL-2000 ಡೇಟಾ ಲಾಗರ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಡೇಟಾವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ ಹೋಸ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. (ಬಿ) ಸ್ನಾಯುವಿನ ಬಲವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್‌ನ ಘಟಕಗಳ ಸರಪಣಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುವ ರೇಖಾಚಿತ್ರ.
ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಉತ್ಸುಕವಾಗುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಆಕಾರ ಮೆಮೊರಿ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ತಾಪಮಾನವು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕವಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಚಿತ್ರ 11a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಮೂಲಮಾದರಿಯ SMA-ಆಧಾರಿತ ಡೈವಲೇರೇಟ್ ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ಚಿತ್ರಣ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಚಿತ್ರ 11b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಒಂದು ಪ್ರೋಗ್ರಾಮೆಬಲ್ DC ಮೂಲವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್‌ನಲ್ಲಿ SMA ತಂತಿಗಳಿಗೆ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿತು. ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ LWIR ಕ್ಯಾಮೆರಾ (FLIR A655sc) ಬಳಸಿ SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. ನಂತರದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ ಡೇಟಾವನ್ನು ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡಲು ಹೋಸ್ಟ್ ResearchIR ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, SMA ತಂತಿಯ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ SMA ತಂತಿ ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ. ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ. ಚಿತ್ರ 2b 7V ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್‌ನ ಸಮಯಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ SMA ತಂತಿ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.