Mauruuru koe mo te toro ki Nature.com.Ko te putanga pūtirotiro e whakamahia ana e koe he iti te tautoko CSS.Mo te wheako pai rawa atu, e taunaki ana matou me whakamahi koe i tetahi kaitirotiro kua whakahoutia (me monohia ranei te Aratau Hototahi ki Internet Explorer).I tenei wa, hei whakarite i te tautoko tonu, ka tukuna e matou te waahi kaore he momo me te JavaScript.
Ka whakamahia nga kaiwhakatere ki nga waahi katoa me te hanga i nga nekehanga whakahaere ma te whakamahi i te kaha whakaohooho tika, te taipana ranei ki te mahi i nga momo mahi i roto i nga mahi whakangao me te aunoatanga ahumahi.Ko te hiahia kia tere ake, kia iti ake, kia pai ake hoki nga taraiwa e akiaki ana i nga mahi auaha i roto i te hoahoa taraiwa.He maha nga painga o nga puku Mahara Hanga (SMA) i runga i nga puku tikanga, tae atu ki te tauwehenga mana-ki-taimaha.I roto i tenei tuhinga whakapae, i hangaia he kaiwhakatere SMA-rua-huruhuru e whakakotahi ana i nga painga o nga uaua huruhuru o nga punaha koiora me nga ahuatanga ahurei o nga SMA.Ka torotoro, ka whakawhānuihia e tenei rangahau nga kaiwhakatere SMA o mua ma te hanga tauira pangarau o te kaiwhakatere hou i runga i te whakaritenga waea SMA bimodal me te whakamatautau i te reira.Ka whakatauritea ki nga puku e mohiotia ana i runga i te SMA, ko te kaha whakaoho o te puku hou he 5 nga wa teitei ake (tae atu ki te 150 N).Ko te mate taimaha e pa ana ki te 67%.Ko nga hua o te wetewete tairongo o nga tauira pangarau ka whai hua mo te whakatika i nga tawhā hoahoa me te mohio ki nga tawhā matua.Ko tenei rangahau e whakaatu ana i te puku taumata-maha Nth ka taea te whakamahi hei whakarei ake i nga mahi hihiri.He maha nga momo tono a nga kaiwhakatere uaua dipvalerate e ahu mai ana i te SMA, mai i te hanga aunoatanga ki nga punaha tuku tarukino tika.
Ka taea e nga punaha koiora, penei i nga anga uaua o nga kararehe whakangote, ka taea te whakakorikori i te maha o nga kaikohikohi mohio1.He rereke nga hanganga uaua o nga mammo, kei ia tangata he kaupapa motuhake.Heoi, ko te nuinga o te hanganga o te kiko uaua whakangote ka taea te wehewehe kia rua nga waahanga whanui.Whakarara me te pene.I roto i nga hamstrings me etahi atu flexors, e ai ki te ingoa, ko te uaua whakarara he muka uaua whakarara ki te tendon pokapū.Ko te mekameka o nga muka uaua kua whakararangitia me te hono mahi e te kiko hono huri noa.Ahakoa e kiia ana he nui te haerenga o enei uaua (pahekeheke o te ōrau), he iti noa te kaha o te uaua.He rereke, i roto i te uaua kuao kau triceps2 (gastrocnemius lateral (GL)3, gastrocnemius medial (GM)4 me te soleus (SOL)) me te extensor femoris (quadriceps)5,6 kei roto i ia uaua7.I roto i te hanganga titi, kei nga taha e rua o te uaua o waenganui nga muka uaua o te uaua rua ki nga koki koki (koki koki).Ko te Pennate i ahu mai i te kupu Latina "penna", ko te tikanga "pene", me te whakaatu i te piki.1 he ahua huruhuru.He poto ake nga muka o nga uaua pene, he koki ki te tuaka roa o te uaua.Na te hanganga pinnate, ka whakahekehia te neke o enei uaua, e arahi ana ki nga waahanga whakawhiti me te roa o te tukanga poto.I tetahi atu taha, ko te whakahohenga o enei uaua ka nui ake te kaha o te uaua na runga i te inenga o te rohe whakawhiti-a-tinana.Na reira, mo te waahi whiti, ka kaha ake nga uaua pene, ka nui ake te kaha o nga uaua ki nga uaua whai muka whakarara.Ko nga kaha i hangaia e nga muka takitahi ka whakaputa i nga kaha uaua i te taumata macroscopic i roto i taua kiko uaua.I tua atu, he mea ahurei nga ahuatanga penei i te whakaheke tere, te whakamarumaru i te kino o te uaua, te urunga.Ka huri i te hononga i waenga i te whakauru muka me te whakaputanga hiko uaua ma te whakamahi i nga ahuatanga ahurei me te matatini ahuahanga o te whakaritenga muka e hono ana ki nga raina mahi uaua.
Kei te whakaatuhia he hoahoa hoahoa o nga hoahoa a-te-SMA o naianei e pa ana ki te hoahoanga uaua rua, hei tauira (a), e tohu ana i te pahekoheko o te kaha o te tactile e mau ai tetahi taputapu hanga-a-ringa e mahia ana e nga waea SMA ki runga i te karetao pūkoro motuhake e rua wira9,10., (b) Porosthesis orbital robotic me te antagonisticly whakanohoia SMA puna-utaina porotiti orbital.Ko te tuunga o te kanohi prosthetic e whakahaeretia ana e te tohu mai i te uaua mata o te kanohi11, (c) He pai nga kaiwhakatere SMA mo nga tono i raro i te wai na te nui o te whakautu me te iti o te bandwidth.I roto i tenei whirihoranga, ka whakamahia nga kaiwhakatere SMA ki te hanga nekehanga ngaru ma te whakatauira i te nekehanga o te ika, (d) Ka whakamahia nga kaiwhakatere SMA ki te hanga i te miihini tirotiro paipa moroiti ka taea te whakamahi i te maataapono nekehanga kutukutu inihi, e whakahaeretia ana e te nekehanga o nga waea SMA i roto hongere 10, (e) e whakaatu ana i te ahunga o te whakahekenga o nga muka uaua me te whakaputa i te kaha contractile i roto i te gastrocnemius te kiko o te kiko o te kiko uaua, (f).
Ko nga kaiwhakatere kua noho hei waahanga nui o nga punaha miihini na te whānuitanga o nga tono.Na reira, ko te hiahia mo nga puku iti, tere me te pai ake ka tino nui.Ahakoa o raatau painga, kua kitea he utu nui me te pau te waa ki te pupuri.He uaua, he utu nui hoki nga kaikohiko hiko me te pneumatic, ka mau ki nga kakahu, nga raru whakahinuhinu me te kore o te waahanga.Hei whakautu ki te tono, ko te aro nui ki te whakawhanake i te utu whai hua, te whakapai i te rahinga me nga kaiwhakatikatika matatau i runga i nga rauemi atamai.Ko te rangahau e haere tonu ana e titiro ana ki nga kaikohiko paparanga whakamaumahara ahua (SMA) hei whakatutuki i tenei hiahia.He mea ahurei nga kaikohikohi hierarchical na te mea ka whakakotahihia e ratou te maha o nga kaikohikohi motuhake ki roto i nga puunaha iti tauine tonotono matatini kia nui ake ai te mahi.I runga i tenei whakaaro, ko te kiko uaua tangata e whakaahuatia ana i runga ake nei he tauira pai rawa atu o nga paparanga maha o taua whakakorikori paparanga maha.Ko te rangahau o naianei e whakaatu ana i te puku SMA taumata-maha me etahi huānga puku takitahi (waea SMA) e hono ana ki nga ritenga muka kei roto i nga uaua bimodal, e pai ake ai te mahinga puku.
Ko te kaupapa matua o te kaitahuri ko te whakaputa i nga putanga hiko miihini penei i te kaha me te nekehanga ma te huri i te hiko hiko.Ko nga koranu mahara hanga he karaehe o nga rawa "maamaa" ka taea te whakahoki i te ahua i te wera nui.I raro i nga kawenga teitei, ko te pikinga o te pāmahana o te waea SMA ka arai ki te whakaora i te ahua, ka nui ake te kaha o te kaha o te whakakorikori ki te whakataurite ki nga momo rauemi atamai honohono tika.I te wa ano, i raro i nga kawenga miihini, ka pakarukaru nga SMA.I raro i etahi ahuatanga, ka taea e te uta porohita te tango me te tuku i te kaha miihini, e whakaatu ana i nga huringa ahua hysteretic.Ko enei ahuatanga ahurei ka pai a SMA mo nga pukoro, te whakamaarama wiri me nga kaiwhakatere12.Ma tenei whakaaro, he maha nga rangahau mo nga puku a SMA.Me tohu ko nga kaiwhakatere i runga i te SMA kua hangaia hei whakarato i nga nekehanga whakamaori me te hurihuri mo nga momo tono13,14,15.Ahakoa kua whakawhanakehia etahi kaitahuri hurihuri, ka aro nui nga kairangahau ki nga kaikohiko raina.Ka taea te wehewehea enei kaitahuri raina kia toru nga momo whakaihiihi: kotahi-ahu, whakanekehanga me te rereke rereke 16 .I te timatanga, i hangaia nga puku ranu me te SMA me etahi atu puku tikanga.Ko tetahi o nga tauira o te kaiwhakatere raina ranu i runga i te SMA ko te whakamahi i te waea SMA me te nekeneke DC hei whakarato i te kaha whakaputa tata ki te 100 N me te neke nui17.
Ko tetahi o nga whanaketanga tuatahi o nga puku i runga i te SMA ko te puku whakarara SMA.Ma te whakamahi i nga waea SMA maha, ka hangaia te puku whakarara i runga i te SMA ki te whakanui ake i te kaha o te puku ma te whakanoho i nga waea SMA18 katoa ki te whakarara.Ko te hononga whakarara o nga kaitahuri e kore noa e hiahia kia nui ake te mana, engari ka whakawhāitihia te mana whakaputa o te waea kotahi.Ko tetahi atu ngoikoretanga o nga kaiwhakataki SMA ko te iti o nga haerenga ka taea e ratou.Hei whakatau i tenei rapanga, i hangaia he kurupae taura SMA kei roto he kurupae ngawari kua paopao hei whakanui ake i te nukutanga me te whakatutuki i te nekehanga raina, engari kaore i puta nga kaha teitei19.Ko nga hanganga ngawari me nga papanga mo nga karetao e pa ana ki nga koranu whakamaumahara ahua kua whakawhanakehia i te tuatahi mo te whakanui i te paanga20,21,22.Mo nga tono e hiahiatia ana kia tere tere, kua panuitia nga papua taraiwa kiato ma te whakamahi i nga SMA kiriata angiangi mo nga tono miihini miihini23.Ko te tere o te taraiwa o te kiriata SMA membrane angiangi he mea nui ki te whakahaere i te tere o te taraiwa.Na reira, he pai ake te whakautu hihiri o nga motuka raina SMA atu i te puna SMA, nga motuka rakau ranei.Ko nga karetao ngawari me te hangarau hopu e rua etahi atu tono e whakamahi ana i nga kaiwhakatere a SMA.Hei tauira, hei whakakapi i te kaitahuri paerewa e whakamahia ana i roto i te rawhi mokowā 25 N, i hangaia he whakakorikori whakarara 24.I tetahi atu keehi, he mea hanga he kaikawe ngawari SMA i runga i te waea me te matrix whakauru e kaha ana ki te whakaputa i te kaha toia morahi o te 30 N. Na ona ahuatanga miihini, ka whakamahia ano nga SMA ki te whakaputa i nga kaiwhakatere e whakataurite ana i nga ahuatanga koiora.Ko tetahi o aua whanaketanga ko te karetao 12-cell he biomimetic o te rauropi-rite ki te noke whenua me SMA hei whakaputa i te nekehanga sinusoidal ki te ahi26,27.
Ka rite ki te korero i mua ake nei, he rohe ki te kaha o te kaha ka taea te tiki mai i nga kaiwhakatere o te SMA-e noho ana.Hei whakatika i tenei take, ka whakaatuhia e tenei rangahau he hanganga uaua bimodal biomimetic.I peia e te waea koranu mahara ahua.E whakarato ana i te punaha whakarōpūtanga he maha nga waea koranu mahara ahua.I tenei wa, kaore ano nga kaiwhakatere o te SMA me te hoahoanga rite ki te korero i roto i nga tuhinga.Ko tenei punaha ahurei me te punaha hou i runga i te SMA i whakawhanakehia hei ako i te whanonga o SMA i te wa e whakahiatotia ana nga uaua bimodal.Ki te whakatauritea ki nga kaiwhakatere o naianei i runga i te SMA, ko te whainga o tenei rangahau ko te hanga i tetahi kaiwhakatere dipvalerate biomimetic ki te whakaputa i nga kaha teitei ake i roto i te riipene iti.Ka whakatauritea ki nga puku taraiwa hikoi hikoi e whakamahia ana i roto i te hanga whare HVAC aunoatanga me nga punaha whakahaere, ko te hoahoa taraiwa bimodal e whakaarohia ana i runga i te SMA ka whakaiti i te taumaha o te miihini taraiwa ma te 67%.I roto i nga korero e whai ake nei, ko nga kupu "uaua" me te "peia" ka whakamahia rereke.Ko tenei rangahau e whakatewhatewha ana i te whaihanga maha o te puku o taua puku.Ko te whanonga miihini o enei punaha kua akohia e nga tikanga whakamatautau me te tātari.I whakatewhatewhahia atu te tohanga kaha me te pāmahana i te ngaohiko whakauru o te 7 V. I muri mai, i mahia he tātaritanga tawhā kia pai ake te maarama ki te hononga i waenga i nga tawhā matua me te kaha whakaputa.Ka mutu, kua whakaarotia nga kaiwhakatikatika hierarchical me nga paanga o te taumata hierarchical kua whakaarohia hei waahi mo nga ra kei mua mo nga kaiwhakatere kore-aukume mo nga tono prosthetic.E ai ki nga hua o nga rangahau kua whakahuahia ake nei, ko te whakamahi i te hoahoanga o te atamira kotahi ka whakaputa i nga kaha i te iti rawa ki te wha ki te rima nga wa teitei ake i nga korero a nga kaiwhakaari a SMA.I tua atu, ko te kaha o te taraiwa i hangaia e te taraiwa maha-taumata-maha kua whakaatuhia he neke atu i te tekau nga wa o nga taraiwa SMA-a-te tikanga.Ka ripoatahia e te rangahau nga tawhā matua ma te whakamahi i te tātari tairongo i waenga i nga hoahoa rereke me nga taurangi whakauru.Ko te roa tuatahi o te waea SMA (\(l_0\)), ko te koki pinnate (\(\alpha\)) me te maha o nga whenu kotahi (n) i ia whenu takitahi ka whai hua kino ki te nui o te kaha taraiwa.te kaha, i te mea ka huri te ngaohiko whakauru (kaha) he pai te hono.
Ko te waea SMA e whakaatu ana i te ahua o te maharatanga ahua (SME) e kitea ana i roto i te whanau nickel-titanium (Ni-Ti) o nga koranu.I te nuinga o te waa, ka whakaatuhia e nga SMA nga waahanga e rua e whakawhirinaki ana ki te pāmahana: he waahanga iti me te waahanga teitei.Ko nga wahanga e rua he mea ahurei na te ahua o nga hanganga karaihe rereke.I roto i te wahanga austenite (waahanga teitei o te pāmahana) kei runga ake i te pāmahana huringa, he kaha te kaha o te rauemi, a, he kino te ahua i raro i te kawenga.He kowiri tira te ahua o te koranu, na reira ka taea e ia te tu atu i nga pehanga whakakorikori teitei ake.Ma te whakamahi i tenei taonga o nga koranu Ni-Ti, ka titaha nga waea SMA ki te hanga i te kaitahuri.Ka whakawhanakehia nga tauira tātari tika kia mohio ai koe ki nga miihini taketake o te whanonga waiariki o SMA i raro i te awe o nga momo tawhā me nga momo ahuahanga.He pai te whakaaetanga i waenga i nga hua whakamatautau me te tātari.
I mahia he rangahau whakamatautau i runga i te tauira e whakaatuhia ana i te Whakaahua 9a hei arotake i te mahinga o te taraiwa bimodal i runga i te SMA.E rua o enei ahuatanga, ko te kaha i puta mai i te puku (te kaha o te uaua) me te mahana o te waea SMA (te pāmahana SMA), i inehia ma te whakamatautau.I te pikinga o te rereketanga ngaohiko i te roanga katoa o te waea i roto i te puku, ka piki te pāmahana o te waea na te awe whakawera Joule.I whakamahia te ngaohiko whakauru i roto i nga huringa 10-s e rua (kua whakaatuhia he ira whero i te Whakaahua 2a, b) me te 15-s te wa whakamahana i waenga i ia huringa.I inehia te kaha aukati ma te whakamahi i te riipene piezoelectric, a, ko te tohatoha pāmahana o te waea SMA i aro turukihia i roto i te waa tuuturu ma te whakamahi i te kamera LWIR taumira teitei-taiao (tirohia nga ahuatanga o nga taputapu i whakamahia i te Ripanga 2).e whakaatu ana i te wa o te wahanga ngaohiko teitei, ka piki ake te mahana o te waea, engari ki te kore e rere ana, ka heke tonu te pāmahana o te waea.I roto i te tatūnga whakamātautau o nāianei, i heke te pāmahana o te waea SMA i te wā whakamatao, engari kei runga tonu i te pāmahana ambient.I te piki.Ka whakaatu a 2e i te whakaahua o te pāmahana i runga i te waea SMA i tangohia mai i te kamera LWIR.I tetahi atu ringa, i te piki.Ko te 2a e whakaatu ana i te kaha aukati i hangaia e te punaha taraiwa.Ka nui ake te kaha o te uaua i te kaha whakaora o te puna, ka timata te neke o te ringa neke, penei i te Whakaahua 9a.I te wa ka timata te whakakorikori, ka uru te ringa neke ki te pukoro, ka puta he kaha tinana, pera i te pikitia.2c, d.Ina tata te paemahana morahi ki te \(84\,^{\circ}\hbox {C}\), ko te 105 N te kaha e kitea ana.
Ko te kauwhata e whakaatu ana i nga hua whakamatautau o te mahana o te waea SMA me te kaha i hangaia e te kaiwhakatere bimodal i runga i te SMA i roto i nga huringa e rua.Ka whakamahia te ngaohiko whakauru i roto i nga huringa 10 tuarua (e whakaatuhia ana he ira whero) me te 15 tuarua o te wa whakamatao i waenga i ia huringa.Ko te waea SMA i whakamahia mo nga whakamatautau he waea Flexinol 0.51 mm te diameter mai i Dynalloy, Inc. te whakamahi i te FLIR ResearchIR software LWIR camera.Ko nga tawhā āhuahanga kua whakaarohia i roto i nga whakamatautau ka hoatu ki te Ripanga.kotahi.
Ko nga hua whakatairite o te tauira pangarau me nga hua whakamatautau ka whakatauritehia i raro i te ahua o te ngaohiko whakauru o te 7V, penei i te Fig.5.E ai ki nga hua o te tātari parametric me te karo i te kaha o te wera o te waea SMA, i tukuna he mana o te 11.2 W ki te kaitahuri.I whakamahia he tuku hiko DC ka taea ki te tuku i te 7V hei ngaohiko whakauru, a ko te ia o te 1.6A i whanganga puta noa i te waea.Ko te kaha i puta mai i te puku me te mahana o te SDR ka piki ake i te wa e whakamahia ana te naianei.Ki te ngaohiko whakauru o te 7V, ko te kaha whakaputanga teitei i puta mai i nga hua whaihanga me nga hua whakamatautau o te huringa tuatahi ko te 78 N me te 96 N, ia.I te huringa tuarua, ko te 150 N me te 105 N te kaha whakaputa o te whaihanga me nga hua whakamatautau.Ko te rereketanga i waenga i nga inenga kaha aukati me nga raraunga whakamatautau na te tikanga i whakamahia hei ine i te kaha aukati.Ko nga hua whakamatautau e whakaatuhia ana i te piki.5a e hāngai ana ki te inenga o te kaha maukati, i inehia i te wa e pa ana te puku puku ki te PACEline CFT/5kN piezoelectric force transducer, pera i te pikitia.2s.No reira, ki te kore e pa te puku puku ki te pukoro kaha i te timatanga o te rohe whakamatao, ka kore tonu te kaha, pera i te ahua 2d.Hei taapiri, ko etahi atu taapiri e pa ana ki te hanganga o te kaha i roto i nga huringa o muri mai ko nga uara o te wa whakamatao me te whakarea o te whakawhiti wera convective i te huringa o mua.Mai i te piki.2b, ka kitea i muri i te 15 tuarua o te wa whakamahana, kaore te waea SMA i tae ki te pāmahana rūma, no reira he teitei ake te pāmahana tuatahi (\(40\,^{\circ }\hbox {C}\)) i te huringa taraiwa tuarua i whakaritea ki te huringa tuatahi (\(25\, ^{\circ}\hbox {C}\)).Na, ka whakatauritea ki te huringa tuatahi, ka tae te pāmahana o te waea SMA i te huringa whakamahana tuarua ki te pāmahana austenite tuatahi (\(A_s\)) i mua atu, ka roa ake te noho i roto i te waa whakawhiti, ka puta te ahotea me te kaha.I tetahi atu taha, ko nga tohatoha pāmahana i te wa o te whakamahana me te whakamahana i puta mai i nga whakamatautau me te whaihanga he tino rite te kounga ki nga tauira mai i te tātaritanga thermographic.Ko te tātaritanga whakatairite o nga raraunga waiariki waea SMA mai i nga whakamatautau me nga whaihanga i whakaatu i te riterite i roto i nga huringa whakamahana me te whakamatao me te pai ki te whakaae mo nga raraunga whakamatautau.Ko te pāmahana teitei o te waea SMA, i puta mai i nga hua o te whaihanga me nga whakamatautau o te huringa tuatahi, ko te \(89\,^{\circ }\hbox {C}\) me te \(75\,^{\circ }\hbox { C }\, ia mea), a i te huringa tuarua ko te pāmahana teitei o te waea SMA he \(94\circ }\hbox {C}\) me te \(75\,^{\circ }\hbox {C }\), a, i te huringa tuarua ko te pāmahana teitei o te waea SMA he \(94\circ,^} {\circ }3,^ {\circ }3 C}\).Ko te tauira tino whakawhanakehia e whakau ana i te awenga o te awenga mahara ahua.Ko te mahi o te ngenge me te werawera kaore i whakaarohia i roto i tenei arotake.Hei nga ra kei te heke mai, ka pai ake te tauira ki te whakauru i te hitori ahotea o te waea SMA, kia pai ake ai mo nga tono miihini.Ko te kaha putanga puku me nga papa whakamahana SMA i whiwhi mai i te poraka Simulink kei roto i nga whakaaheitanga e whakaaetia ana o nga raraunga whakamatautau i raro i te ahua o te ngaohiko whakauru o te 7 V. Ka whakau tenei i te tika me te pono o te tauira pangarau kua whakawhanakehia.
I whakawhanakehia te tauira pangarau i roto i te MathWorks Simulink R2020b taiao ma te whakamahi i nga wharite taketake e whakaahuatia ana i te wahanga Tikanga.I te piki.E whakaatu ana a 3b i tetahi hoahoa poraka o te tauira pangarau Simulink.I whakatairitehia te tauira mo te ngaohiko whakauru 7V e whakaatuhia ana i te Whakaahua 2a, b.Ko nga uara o nga tawhā e whakamahia ana i roto i te whaihanga kua whakarārangihia ki te Ripanga 1. Ko nga hua o te whakahiato o nga tukanga whakawhiti ka whakaatuhia i roto i nga Whakaahua 1 me te 1. Nga Whakaahua 3a me te 4. Kei te piki.Ko te 4a,b e whakaatu ana i te ngaohiko whakauru i roto i te waea SMA me te kaha i hangaia e te kaitahuri hei mahi o te wa. I te huringa whakamuri (whakawera), i te wa i te pāmahana waea SMA, \(T <A_s^{\prime}\) (te wera o te wahanga austenite kua whakarereketia), ka kore te tere o te huringa o te hautanga rōrahi martensite (\(\dot{\xi }\)). I te hurihanga whakamuri (whakawera), i te wa i te pāmahana waea SMA, \(T <A_s^{\prime}\) (te wera o te wahanga austenite kua whakarereketia), ka kore te tere o te huringa o te hautanga rōrahi martensite (\(\dot{\ xi }\)) ka kore. Во время обратного превращения (нагрева), когда температура проволоки SMA, \(T <A_s^{\prime}\) (температура начала аустенипирно, цинфирность жением), скорость изменения объемной доли мартенсита (\(\dot{\ xi }\)) будет равно нулю. I roto i te huringa whakamuri (whakawera), i te mea ko te pāmahana o te waea SMA, \(T <A_s^{\prime}\) (te pāmahana austenite kua whakarereketia te ahotea), ka kore te tere o te huringa o te hautanga rōrahi martensite (\(\dot{\ xi }\ )).在反向转变（加热）过程中，当SMA 线温度\(T < A_s^{\prime}\)（应力修正奥力修正奥力修正奥力修正奥氏佷小相，氏体小体体积分数的变化率（\(\dot{\ xi }\)) 将为零。在 反向 转变 （加热） 中 ， 当 当 当 线 温度 \ (t
(a) Ko te hua whaihanga e whakaatu ana i te tohatoha pāmahana me te pāmahana hononga i te ahotea i roto i te kaitahuri-a-SMA.A, no te whiti te pāmahana waea te pāmahana whakawhiti austenite i roto i te atamira whakawera, ka timata te pāmahana whakawhiti austenite whakarerekētia ki te whakanui ake, me te rite, ka whiti te pāmahana tokotoko waea te pāmahana whakawhiti martensitic i roto i te atamira tautauā, heke te pāmahana whakawhiti martensitic.SMA mo te whakatauira wetewete o te tukanga whakakorikori.(Mo te tirohanga taipitopito o ia punaha iti o te tauira Simulink, tirohia te waahanga taapiri o te konae taapiri.)
Ko nga hua o te tātaritanga mo nga tohatoha tawhā rereke ka whakaatuhia mo nga huringa e rua o te ngaohiko whakauru 7V (10 huringa whakamahana tuarua me nga huringa whakamatao 15 tuarua).Ahakoa ko te (ac) me te (e) e whakaatu ana i te tohatoha i roto i te waa, engari (d) me te (f) e whakaatu ana i te tohatoha me te pāmahana.Mo nga tikanga whakauru, ko te 106 MPa te taumahatanga e kitea ana (he iti iho i te 345 MPa, te kaha tuku waea), ko te kaha 150 N, ko te nukutanga teitei ko te 270 µm, ko te hautanga rōrahi martensitic iti ko 0.91.I tetahi atu taha, ko te huringa o te ahotea me te huringa o te hautanga rōrahi o te martensite me te pāmahana he rite ki nga ahuatanga hysteresis.
Ko taua whakamaramatanga e pa ana ki te hurihanga tika (te whakamatao) mai i te wahanga austenite ki te wahanga martensite, he pai te pāmahana waea SMA (T) me te mutunga o te waahi martensite kua whakarereketia te ahotea (\(M_f^{\prime}\ )).I te piki.Ko te 4d,f e whakaatu ana i te huringa o te ahotea whakaawe (\(\sigma\)) me te hautanga rōrahi o te martensite (\(\xi\)) i roto i te waea SMA hei mahi o te huringa o te pāmahana o te waea SMA (T), mo nga huringa taraiwa e rua.I te piki.Ko te ahua 3a e whakaatu ana i te huringa o te pāmahana o te waea SMA me te wa i runga i te ngaohiko ngaohiko whakauru.Ka kitea mai i te ahua, ka piki haere tonu te mahana o te waea ma te whakarato i te puna wera i te ngaohiko kore me te whakamahana convective o muri mai.I te wa whakamahana, ka timata te whakarereketanga o te martensite ki te wahanga austenite ina whiti te pāmahana waea SMA (T) i te ahotea-austenite nucleation pāmahana (\(A_s^{\prime}\)).I roto i tenei waahanga, ka kopakihia te waea SMA ka puta te kaha o te kaiwhakatere.I te wa whakamatao hoki, ka whiti te pāmahana o te waea SMA (T) i te pāmahana nucleation o te wahanga martensite kua whakarereketia te ahotea (\(M_s^{\prime}\)) he pai te whakawhiti mai i te wahanga austenite ki te wahanga martensite.ka heke te kaha taraiwa.
Ko nga ahuatanga kounga matua o te puku bimodal i runga i te SMA ka taea te tiki mai i nga hua whaihanga.I roto i te take o te whakaurunga ngaohiko ngaohiko, ka piki ake te mahana o te waea SMA na te paanga whakawera Joule.Ko te uara tuatahi o te hautanga rōrahi martensite (\(\xi\)) kua tautuhia ki te 1, i te mea kei roto te rawa i te wahanga martensitic i te tuatahi.I te mea ka wera tonu te waea, ka nui ake te mahana o te waea SMA i te ahotea-whakatika austenite nucleation temperature \(A_s^{\prime}\), ka puta te hekenga o te hautanga rōrahi martensite, e whakaatuhia ana i te Whakaahua 4c.I tua atu, i te piki.Ko te 4e e whakaatu ana i te tohatoha o nga whiu o te kaitahuri i te wa, me te piki.5 – te kaha taraiwa hei mahi o te wa.Kei roto i te punaha whaarite te pamahana, te hautanga rōrahi martensite, me te ahotea ka tupu i roto i te waea, ka mutu te heke o te waea SMA me te kaha i hangaia e te kaiwhakatere.Ka rite ki te whakaatu i te piki.4d,f, rerekētanga ngaohiko me te pāmahana me te rerekeetanga hautanga rōrahi martensite me te pāmahana e rite ana ki nga ahuatanga hysteresis o te SMA i roto i te keehi whakatairite i te 7 V.
Ko te whakatairite o nga tawhā taraiwa i whiwhi mai i nga whakamatautau me nga tatauranga tātari.I tukuna nga waea ki te ngaohiko whakauru 7 V mo te 10 hēkona, ka whakamatao mo te 15 hēkona (waahanga whakamahana) mo nga huringa e rua.Kua tautuhia te koki titi ki te \(40^{\circ}\) me te roa tuatahi o te waea SMA i ia waewae titi kotahi kua whakaritea ki te 83mm.(a) Te ine i te kaha taraiwa me te putau uta (b) Te aro turuki i te pāmahana waea me te kamera infrared waiariki.
Kia mohio ai koe ki te awe o nga tawhā-a-tinana ki runga i te kaha i puta mai i te puku, i mahia he tātaritanga o te tairongo o te tauira pangarau ki nga tawhā tinana kua tohua, ka tohua nga tawhā i runga i o raatau awe.Tuatahi, ko te whakatauira i nga tawhā tauira i mahia ma te whakamahi i nga maataapono hoahoa whakamatautau i whai i te tohatoha orite (tirohia te Wāhanga Tāpiri mo te Tātaritanga Tairongo).I roto i tenei take, ko nga tawhā tauira ko te ngaohiko whakauru (\(V_{in}\)), te roa waea SMA tuatahi (\(l_0\)), koki tapatoru (\(\ alpha\)), te puna rītaha tonu (\( K_x \ )), te whakarea whakawhiti wera convective (\(h_T\)) me te maha o nga manga unimodal (n).I te taahiraa e whai ake nei, ko te kaha o te uaua teitei i tohua hei whakaritenga mo te hoahoa ako, a, i whiwhihia nga paanga parametric o ia huinga taurangi i runga i te kaha.Ko nga waahi awhiowhio mo te tātaritanga tairongo i ahu mai i nga tauritenga whakaerenga mo ia tawhā, e whakaatuhia ana i te Whakaahua 6a.
(a) Ko nga uara whakareatanga o nga tawhā tauira me o raatau paanga ki te kaha whakaputa morahi o te 2500 nga roopu ahurei o nga tawhā tauira o runga ake nei e whakaatuhia ana i roto i te papa awhiowhio.Ko te kauwhata e whakaatu ana i te hononga o nga tohu maha.E marama ana ko \(V_{in}\) anake te tawhā e whai hononga pai ana, ā, ko te \(l_0\) te tawhā whai pānga tōraro teitei rawa atu.Ko te awenga o nga momo tawhā i roto i nga momo huinga ki runga i te kaha o te uaua teitei ka whakaatuhia ki te (b, c).\(K_x\) mai i te 400 ki te 800 N/m me te n mai i te 4 ki te 24. Ko te ngaohiko (\(V_{in}\)) i huri mai i te 4V ki te 10V, te roa o te waea (\(l_{0 } \)) kua huri mai i te 40 ki te 100 mm, me te koki hiku (\) \0\/0.
I te piki.Ko te 6a e whakaatu ana i te maataki awhiowhio o nga momo whakarea tauritenga mo ia tawhā me nga whakaritenga hoahoa kaha puku.Mai i te piki.6a ka kitea ko te tawhā ngaohiko (\(V_{in}\)) e hono tika ana ki te kaha whakaputa nui, me te whakarea whakawhiti wera convective (\(h_T\)), koki mura (\ ( \ alpha \)), te puna displacement tamau ( \(K_x \)) he kino te hono ki te kaha whakaputa me te roanga o te waea (\)(l) o te tau tuatahi o te SMA te kaha o te whakawhanaungatanga invers In the case of direct correlation In the case of a higher value of the voltage correlation coefficient (\(V_ {in}\)) e tohu ana ko tenei tawhā te tino paanga ki te putanga mana.Ko tetahi atu wetewete rite te ine i te kaha tihi ma te arotake i te paanga o nga tawhā rereke i roto i nga huinga rereke o nga mokowā rorohiko e rua, e whakaatuhia ana i te Whakaahua 6b, c.He rite nga tauira o \(V_{in}\) me \(l_0\), \(\alpha\) me \(l_0\), a ka whakaatu te kauwhata he rite nga tauira o te \(V_{in}\) me te \(\alpha\ ) me te \(\alpha\).Ko nga uara iti o \(l_0\) ka nui ake te kaha o te tihi.Ko etahi atu papa e rua e rite ana ki te Whakaahua 6a, ko te n me te \(K_x\) he pai te hono me te \(V_{in}\) he pai te hono.Ka awhina tenei tātaritanga ki te tautuhi me te whakatika i nga tawhā whakaawe e taea ai te urutau te kaha whakaputa, te whiu me te pai o te punaha taraiwa ki nga whakaritenga me te tono.
Ko nga mahi rangahau o naianei he whakauru me te tirotiro i nga puku hierarchical me nga taumata N.I roto i te hierarchy taumata-rua, e whakaatuhia ana i te Whakaahua 7a, hei utu mo ia waea SMA o te kaiwhakatere taumata tuatahi, ka tutuki he whakaritenga bimodal, pera i te pikitia.9e.I te piki.Ko te 7c e whakaatu ana he pehea te werohanga o te waea SMA ki tetahi ringa neke (ringa awhina) ka neke noa i te ahunga roa.Heoi ano, ko te ringa nuku tuatahi ka haere tonu i runga i te ahua o te ringa neke o te wahanga tuatahi o te kaitahuri maha-waahanga.Ko te tikanga, ka hangaia he puku N-atamira ma te whakakapi i te waea SMA atamira \(N-1\) ki te puku atamira tuatahi.Ko te mutunga, ka peehia e ia peka te puku o te atamira tuatahi, haunga te peka e pupuri ana i te waea.I tenei ara, ka taea te hanga i nga hanganga kohanga hei hanga i nga kaha he maha nga wa nui atu i nga kaha o nga taraiwa tuatahi.I roto i tenei rangahau, mo ia reanga, ko te tapeke roa o te waea SMA whai hua 1 m i whakaarohia, penei i te whakatakotoranga ripanga i te Whakaahua 7d.Ko te ia o ia waea i roto i ia hoahoa unimodal me te hua o mua me te ngaohiko i ia wahanga waea SMA he rite ki ia taumata.E ai ki ta maatau tauira tātari, he pai te hono o te kaha whakaputa ki te taumata, i te mea he kino te hono o te nekehanga.I te wa ano, he tauhokohoko i waenga i te nekehanga me te kaha o te uaua.Ka kitea i te piki.7b, i te mea ka tutuki te kaha morahi i roto i te maha rawa o nga paparanga, ka kitea te nekehanga nui rawa atu i te paparanga iti rawa.I te wa i whakatauhia ai te taumata o te hierarchy ki \(N=5\), i kitea he kaha tino uaua o te 2.58 kN me nga whiu e 2 i kitea \(\upmu\)m.I tetahi atu taha, ko te puku o te atamira tuatahi ka whakaputa i te kaha o te 150 N i te whiu o te 277 \(\upmu\)m.Ka taea e nga kaiwhakatere taumata-maha te whakatauira i nga uaua koiora tuuturu, kei reira nga uaua horihori i runga i te ahua o nga koranu mahara ka kaha ki te whakaputa i nga kaha teitei ake me nga nekehanga tika me te pai ake.Ko nga here o tenei hoahoa iti ko te mea ka piki ake te hierarchy, ka tino heke te nekehanga, ka piki ake te uaua o te mahi hanga puku.
(a) E rua-waahanga (\(N=2\)) paparanga te ahua o te puunaha whakakorikori raina whakakorikori e whakaatuhia ana i roto i te whirihoranga rua.Ka tutuki te tauira e whakaarohia ana ma te whakakapi i te waea SMA i roto i te kaitahuri paparanga paparanga tuatahi me tetahi atu kaiwhakatere paparanga kotahi.(c) Ko te whirihoranga rereke o te waahanga tuarua o te kaiwhakatere papa-maha.(b) Ka whakaahuahia te tohatoha o nga topana me nga nekehanga i runga i te maha o nga taumata.Kua kitea he pai te hono o te kaha teitei o te kaitahuri ki te taumata tauine i runga i te kauwhata, i te mea he kino te paheketanga o te whiu ki te taumata tauine.Ko te naianei me te ngaohiko o mua i ia waea ka noho tonu ki nga taumata katoa.(d) E whakaatu ana te ripanga i te maha o nga tap me te roa o te waea SMA (muka) i ia taumata.Ko nga ahuatanga o nga waea e tohuhia ana e te taurangi 1, a ko te maha o nga manga tuarua (kotahi e hono ana ki te waewae tuatahi) e tohuhia ana e te tau nui rawa atu i te ohaurunga.Hei tauira, i te taumata 5, ko te \(n_1\) e tohu ana ki te maha o nga waea SMA kei roto i ia hangarua, a ko te \(n_5\) e tohu ana ki te maha o nga waewae awhina (kotahi e hono ana ki te waewae matua).
He maha nga tikanga kua whakaarohia e te maha o nga kairangahau ki te whakatauira i te whanonga o nga SMA me te maumahara ahua, e whakawhirinaki ana ki nga ahuatanga thermomechanical e whai ana i nga huringa tonotono i roto i te hanganga karaihe e pa ana ki te whakawhiti wahanga.He tino uaua te whakatakotoranga o nga tikanga hanga.Ko te tauira phenomenological e whakamahia nuitia ana e Tanaka28, e whakamahia nuitia ana i roto i nga tono miihini.Ko te tauira phenomenological i whakaarohia e Tanaka [28] e whakaaro ana ko te hautanga rōrahi o te martensite he mahi taupū o te pāmahana me te ahotea.I muri mai, i whakaarohia e Liang me Rogers29 me Brinson30 tetahi tauira i kiia ai ko te whakanekeneke o te wahanga whakawhiti he mahi cosine o te ngaohiko me te mahana, me te paku whakarereketanga o te tauira.I whakatakotohia e Becker raua ko Brinson tetahi tauira ohanga i runga i te hoahoa wahanga hei whakatauira i te whanonga o nga rawa SMA i raro i nga tikanga uta noa me nga whakawhitinga wahanga.Ka whakamahi a Banerjee32 i te tikanga whakanekehanga hoahoa wahanga Bekker me Brinson31 ki te whakataurite i tetahi tohu whakahaere herekore i hangaia e Elahinia me Ahmadian33.Ko nga tikanga kinetic i runga i nga hoahoa waahanga, e whai whakaaro ana ki te whakarereketanga kore-monotonic i te ngaohiko me te pāmahana, he uaua ki te whakatinana i roto i nga tono miihini.Ka aro atu a Elakhinia me Ahmadian ki enei ngoikoretanga o nga tauira tohutoro o naianei, me te whakaaro i tetahi tauira tohutoro roa hei tātari me te tautuhi i te whanonga mahara ahua i raro i nga tikanga uta uaua.
Ko te tauira hangahanga o te waea SMA he ahotea (\(\sigma\)), he riaka (\(\epsilon\)), te mahana (T), me te hautanga rōrahi martensite (\(\xi\)) o te waea SMA.Ko te tauira phenomenological constitutive i tono tuatahi e Tanaka28, i muri mai i tangohia e Liang29 me Brinson30.Ko te whakaputanga o te whārite te ahua:
ko te E te waahanga e whakawhirinaki ana ki te modulus a SMA Young i whiwhi ma te whakamahi i te \(\displaystyle E=\xi E_M + (1-\xi )E_A\) me te \(E_A\) me te \(E_M\) e tohu ana i te modulus a Young he wahanga austenitic me martensitic, ia, a ko te whakarea o te roha wera e tohuhia ana e te \(\\theta).Ko te tauwehe takoha whakawhiti wahanga ko \(\Omega = -E \epsilon _L\) me \(\epsilon _L\) ko te riaka tino whakaora i roto i te waea SMA.
Ko te whärite hihiko o te wähanga e hängai ana ki te mahi cosine i hangaia e Liang29, i muri mai ka tangohia e Brinson30 hei utu mo te taumahinga taupuke i whakaarohia e Tanaka28.Ko te tauira whakawhiti waahanga he toronga o te tauira i whakaarohia e Elakhinia me Ahmadian34 me te whakarereke i runga i nga tikanga whakawhiti waahanga i homai e Liang29 me Brinson30.Ko nga tikanga e whakamahia ana mo tenei tauira whakawhiti waahanga e whai mana ana i raro i nga kawenga whakamaarama uaua.I ia wa, ka tatauhia te uara o te hautanga rōrahi o te martensite i te wa e whakatauira ana i te whārite.
Ko te wharite o te whakarereketanga, e whakaatuhia ana e te huringa o te martensite ki te austenite i raro i nga tikanga whakamahana, e whai ake nei:
ko \(\xi\) te hautau rōrahi o te martensite, \(\xi _M\) ko te hautau rōrahi o te martensite i whiwhi i mua i te whakamahana, \(\displaystyle a_A = \pi /(A_f – A_s)\), \ ( \displaystyle b_A = -a_A/C_A\) me te \(C_A\) (tauira waea, T-A\) - te roanga taurite, T-A\) me te \(C_A\) - te taurite waea, T-A\) ) – te timatanga me te mutunga o te wahanga austenite, ia, te pāmahana.
Ko te whārite mana hurihanga tika, e tohuhia ana e te huringa wahanga o te austenite ki te martensite i raro i nga tikanga whakamatao, ko:
ko \(\xi _A\) ko te hautanga rōrahi o te martensite i whiwhi i mua i te whakamatao, \(\displaystyle a_M = \pi /(M_s – M_f)\), \(\displaystyle b_M = -a_M/C_M\) me \ ( C_M \) – tawhā urunga ānau, T – SMA waea pāmahana, \(M_s\) me te \(M_s\) me te \(M_s\) me te \(M_f\) me te \(M_f\) me te \(M_f\)
I muri i te wehewehenga o nga wharite (3) me te (4), ka whakangawarihia nga wharite oro me te hurihanga tika ki te ahua e whai ake nei:
I te huringa whakamua me te whakamuri o te \(\eta _{\sigma}\) me te \(\eta _{T}\) he rereke nga uara.Ko nga wharite taketake e hono ana ki te \(\eta _{\sigma}\) me te \(\eta _{T}\) kua ahu mai, kua korerohia i roto i te waahanga taapiri.
Ko te pūngao waiariki e hiahiatia ana hei hiki ake i te mahana o te waea SMA ka ahu mai i te whakawera Joule.Ko te pūngao waiariki ka mau, ka tukuna ranei e te waea SMA e tohuhia ana e te wera huna o te huringa.Ko te mate o te wera i roto i te waea SMA na te kaha o te hurihanga, a, na te iti o te paanga o te iraruke, ko te wharitenga taurite o te wera e whai ake nei:
Ko te \(m_{waea}\) te tapeke papatipu o te waea SMA, \(c_{p}\) ko te kaha wera motuhake o te SMA, \(V_{in}\) ko te ngaohiko e pa ana ki te waea, \(R_{ohm} \ ) – te parenga-waahanga SMA, kua tautuhia hei;\(R_{ohm} = (l/A_{ripeka})[\xi r_M + (1-\xi )r_A]\) kei hea ko \(r_M\ ) me \(r_A\) te parenga wahanga SMA i roto i te martensite me te austenite, ko \(A_{c}\) te horahanga mata o te waea SMA, \(\Delta H koranu.Ko te wera huna o te whakawhiti o te waea, T me \(T_{\infty}\) ko nga mahana o te waea SMA me te taiao, ia.
I te wa e whakakorikoria ana te waea koranu whakamaumahara ahua, ka kopaki te waea, ka puta he kaha ki ia peka o te hoahoa takirua e kiia nei ko te kaha muka.Ko nga kaha o nga muka o ia whenu o te waea SMA ka hangaia te kaha o te uaua ki te whakakorikori, penei i te Whakaahua 9e.Na te ahua o te puna piro, ko te tapeke o te kaha uaua o te Nth multilayer actuator ko:
Ko te whakakapi i te \(N = 1\) ki te whārite (7), ka taea te whiwhi i te kaha uaua o te tauira tauira taraiwa bimodal atamira tuatahi e whai ake nei:
ko te n ko te maha o nga waewae takirua, \(F_m\) ko te kaha uaua i puta mai i te puku, \(F_f\) ko te kaha muka i roto i te waea SMA, ko \(K_x\) ko te maro o te rītaha.ko te puna, ko te \(\alpha\) te koki o te tapatoru, ko te \(x_0\) te whakatiki tuatahi o te puna rītaha hei pupuri i te taura SMA ki te tūnga i mua i te mahanga, a ko te \(\Delta x\) te haerenga a te kaiwhakatere.
Ko te katoa o te nekehanga, o te neke ranei o te puku (\(\Delta x\)) i runga i te ngaohiko (\(\sigma\)) me te riu (\(\epsilon\)) i runga i te waea SMA o te wahanga Nth, kua tautuhia te puku ki (tirohia te waahanga taapiri o te putanga):
Ka hoatu e nga wharite kinematic te hononga i waenga i te huringa puku (\(\epsilon\)) me te displacement, te displacement ranei (\(\Delta x\)).Ko te whakarereketanga o te waea Arb hei mahi o te roa waea Arb tuatahi (\(l_0\)) me te roa waea (l) i nga wa katoa t i te peka kotahi e whai ake nei:
kei hea te \(l = \sqrt{l_0^2 +(\Delta x_1)^2 – 2 l_0 (\Delta x_1) \cos \alpha _1}\) ma te whakamahi i te tauira cosine i roto i te \(\Delta\)ABB ', e whakaatuhia ana i te Whakaahua 8. Mo te puku atamira tuatahi (\)\\D, x(N = 1), x(N = 1) Ko te \(\alpha _1\) ko \(\alpha \) penei i te Whakaaturanga 8, ma te wehewehe i te wa mai i te Wharite (11) me te whakakapi i te uara o te l, ka taea te tuhi i te tere riaka hei:
ko \(l_0\) te roa tuatahi o te waea SMA, l ko te roa o te waea i nga wa katoa t i roto i te peka kotahi, ko \(\epsilon\) te rerekeetanga i whakawhanakehia i roto i te waea SMA, a ko te \(\alpha \) te koki o te tapatoru , ko \(\Delta x\) te taraiwa taraiwa (penei i te Whakaahua 8).
Katoa n nga hanganga tihi-kotahi (\(n=6\) i tenei ahua) e hono ana ki te raupapa me te \(V_{in}\) hei ngaohiko whakauru.Wāhanga I: Te hoahoa hoahoa o te waea SMA i roto i te whirihoranga bimodal i raro i nga tikanga ngaohiko kore Wāhanga II: Ka whakaatuhia he hanganga whakahaere i te waahi ka kopakihia te waea SMA na te hurihanga hurihuri, e whakaatuhia ana e te raina whero.
Hei tohu o te ariā, i hangaia he puku rua-a-SMA hei whakamatautau i te whakatairite o nga wharite o raro me nga hua whakamatautau.Ko te tauira CAD o te kaiwhakatere raina bimodal e whakaatuhia ana i te piki.9a.I tetahi atu ringa, i te piki.Ko te 9c e whakaatu ana i tetahi hoahoa hou e whakaarohia ana mo te hononga prismatic hurihanga ma te whakamahi i te kaitahuri SMA-rua-rererangi me te hanganga bimodal.I hangaia nga waahanga taraiwa ma te whakamahi i nga mahi taapiri i runga i te miihini Ultimaker 3 Extended 3D.Ko nga mea e whakamahia ana mo te taa 3D o nga waahanga he polycarbonate e pai ana mo nga mea wera i te mea he kaha, he roa, he nui te pāmahana whakawhiti karaihe (110-113 \(^{\circ }\) C).I tua atu, ko Dynalloy, Inc. I whakamahia te waea koranu whakamaumahara ahua Flexinol i roto i nga whakamatautau, a ko nga taonga taonga e rite ana ki te waea Flexinol i whakamahia i roto i nga whakaata.He maha nga waea SMA kua whakaritea hei muka kei roto i te whakaritenga bimodal o nga uaua ki te whiwhi i nga kaha teitei e whakaputahia ana e nga kaiwhakatere paparanga maha, penei i te Whakaahua 9b, d.
E whakaatu ana i te Whakaahua 9a, ko te koki whakapeka i hangaia e te waea SMA nekeneke ka kiia ko te koki (\(\alpha\)).Ma nga rawhi kapeka e piri ana ki te taha maui me te taha matau, ka mau te waea SMA ki te koki bimodal e hiahiatia ana.Ko te taputapu puna rītaha e mau ana i runga i te tūhono puna kua hangaia hei whakatika i nga roopu toronga puna rītaha rereke kia rite ki te nama (n) o nga muka SMA.I tua atu, ko te waahi o nga waahanga neke kua hangaia kia kitea te waea SMA ki te taiao o waho mo te whakamahana convection kaha.Ko nga papa o runga me raro o te huihuinga wetewete ka awhina i te whakamatao o te waea SMA me nga tapahi kua whakakorehia hei whakaiti i te taumaha.I tua atu, ko nga pito e rua o te waea CMA ka mau ki te taha maui me te taha matau, ma te whakamahi i te crimp.Ka honoa he plunger ki tetahi pito o te huinga neke hei pupuri i te waatea i waenga i nga papa o runga me raro.Ka whakamahia hoki te plunger ki te tono i te kaha aukati ki te pukoro ma te whakapiri ki te ine i te kaha aukati i te wa e whakaohohia ana te waea SMA.
Ko te hanganga uaua bimodal SMA e hono ana i te hiko i roto i nga raupapa me te hikoi e te ngaohiko hiko whakauru.I te wa o te huringa ngaohiko ngaohiko, ka whakamahia te ngaohiko ka whakamahana te waea SMA ki runga ake i te pāmahana tuatahi o te austenite, ka poroa te roa o te waea i ia whenu.Ko tenei tangohanga ka whakahohe i te whakahiato ringaringa neke.I te korenga o te ngaohiko i roto i te huringa kotahi, ka whakamataohia te waea SMA wera i raro i te pāmahana o te mata martensite, na reira ka hoki ki tona turanga taketake.I raro i nga ahuatanga ahotea kore, ka totoro te waea SMA i te tuatahi ma te puna piro kia tae atu ki te ahua martensitic.Ko te tiwiri, e haere ai te waea SMA, ka neke na runga i te paheketanga i hangaia ma te tuku i te ngaohiko ngaohiko ki te waea SMA (ka tae te SPA ki te wahanga austenite), e arai atu ai ki te whakakorikoritanga o te movable lever.I te hokinga atu o te waea SMA, ka hangaia e te puna rītaha he kaha whakahē mā te toro atu i te puna.Ka kore te ahotea i roto i te ngaohiko akiaki, ka whakaroa te waea SMA me te whakarereke i te ahua na te whakamahana convection kaha, ka eke ki te wahanga martensitic rua.
He whirihoranga bimodal te punaha whakanekehanga raina a SMA e koki ana nga waea SMA.(a) e whakaatu ana i tetahi tauira CAD o te tauira, e whakahua ana i etahi o nga waahanga me o raatau tikanga mo te tauira, (b, d) e tohu ana i te tauira whakamatautau kua whakawhanakehia35.Ahakoa (b) e whakaatu ana i te tirohanga runga o te tauira me nga hononga hiko me nga puna rītaha me nga ine riaka i whakamahia, (d) e whakaatu ana i te tirohanga tirohanga o te tatūnga.(e) Hoahoa o te punaha whakakorikori ahorangi me nga waea SMA kua tuu takirua i nga wa katoa t, e whakaatu ana i te ahunga me te haere o te muka me te kaha o te uaua.(c) Kua whakaarohia he hononga prismatic hurihanga 2-DOF mo te tuku i tetahi kaiwhakatere SMA-rua-rererangi.Ka rite ki te whakaatu, ka tukuna e te hononga te nekehanga raina mai i te puku o raro ki te ringa o runga, ka hanga hononga hurihuri.I tetahi atu taha, he rite tonu te nekehanga o te takirua o nga prisms ki te nekehanga o te puku o te atamira tuatahi.
I mahia he rangahau whakamatautau i runga i te tauira e whakaatuhia ana i te Whakaahua 9b hei arotake i te mahinga o te taraiwa bimodal i runga i te SMA.E whakaatu ana i te Whakaahua 10a, ko te tatūnga whakamatautau he toha hiko DC ka taea te whakarite hei tuku ngaohiko whakauru ki nga waea SMA.Ka rite ki te whakaatu i te piki.10b, he ine riaka piezoelectric (PACEline CFT/5kN) i whakamahia hei ine i te kaha aukati ma te whakamahi i te kaitautaunga raraunga Graphtec GL-2000.Ko nga raraunga ka tuhia e te kaihautu mo te rangahau ano.Ko nga riipene me nga whakakaha utu e hiahia ana ki te tuku hiko tonu hei whakaputa i te tohu ngaohiko.Ko nga tohu e rite ana ka hurihia ki nga putanga mana e ai ki te kaha o te piezoelectric pūoko kaha me etahi atu tawhā e whakaahuatia ana i te Ripanga 2. I te wa e whakamahia ana te pupuhi ngaohiko, ka piki ake te mahana o te waea SMA, ka pupuhi te waea SMA, na te mea ka puta te kaha o te kaitautoko.Ko nga hua whakamatautau o te putanga o te kaha uaua na te ngaohiko urunga o te 7 V e whakaatuhia ana i te piki.2a.
(a) I whakaritea he punaha whakanekehanga raina i runga i te SMA i roto i te whakamatautau ki te ine i te kaha i mahia e te kaiwhakatere.Ka ine te pūtau uta i te kaha aukati, ka whakakahangia e te hiko 24 V DC.I tukuna he maturuturunga ngaohiko 7 V i te roanga katoa o te taura ma te whakamahi i te GW Instek programmable DC power supply.Ka mimiti te waea SMA na te wera, ka pa atu te ringa nuku ki te pūtau uta me te kaha aukati.Kei te hono te pūtau kawenga ki te GL-2000 kaitautaunga raraunga ka penapena nga raraunga ki runga i te kaihautu mo te tukatuka ano.(b) Hoahoa e whakaatu ana i te mekameka o nga waahanga o te tatūnga whakamatautau mo te ine i te kaha o te uaua.
Ko nga koranu mahara ahua e hikaka ana i te kaha waiariki, no reira ka noho te pāmahana hei tawhā nui mo te ako i te ahuatanga mahara o te ahua.I roto i nga whakamatautau, penei i te Whakaahua 11a, i mahia te whakamaarama waiariki me te ine inenga ki runga i tetahi tauira tauira SMA-based divalerate actuator.He puna DC ka taea te whakahoahoa i te ngaohiko whakauru ki nga waea SMA i roto i te tatūnga whakamatautau, penei i te Whakaahua 11b.Ko te huringa pāmahana o te waea SMA i inehia i roto i te waa tuuturu ma te whakamahi i te kamera LWIR taumira teitei (FLIR A655sc).Ka whakamahi te kaihautu i te rorohiko ResearchIR ki te tuhi i nga raraunga mo etahi atu tukatuka i muri mai.I te wa e pa ana te ngaohiko, ka piki ake te mahana o te waea SMA, ka mimiti te waea SMA.I te piki.Ko te Whakaahua 2b e whakaatu ana i nga hua whakamatautau o te pāmahana waea SMA ki te wa mo te puihi ngaohiko whakauru 7V.
Te wa tuku: Sep-28-2022