Hvala, ker ste obiskali Nature.com.Različica brskalnika, ki jo uporabljate, ima omejeno podporo za CSS.Za najboljšo izkušnjo priporočamo, da uporabite posodobljen brskalnik (ali onemogočite način združljivosti v Internet Explorerju).Medtem bomo za zagotovitev stalne podpore spletno mesto upodobili brez slogov in JavaScripta.
Aktuatorji se uporabljajo povsod in ustvarjajo nadzorovano gibanje z uporabo pravilne vzbujalne sile ali navora za izvajanje različnih operacij v proizvodnji in industrijski avtomatizaciji.Potreba po hitrejših, manjših in učinkovitejših pogonih spodbuja inovacije v oblikovanju pogonov.Pogoni Shape Memory Alloy (SMA) nudijo številne prednosti pred običajnimi pogoni, vključno z visokim razmerjem med močjo in težo.V tej disertaciji je bil razvit dvoperesni aktuator na osnovi SMA, ki združuje prednosti pernatih mišic bioloških sistemov in edinstvene lastnosti SMA.Ta študija raziskuje in razširja prejšnje aktuatorje SMA z razvojem matematičnega modela novega aktuatorja, ki temelji na bimodalni postavitvi žice SMA, in ga eksperimentalno testira.V primerjavi z znanimi pogoni na osnovi SMA je aktivacijska sila novega pogona vsaj 5-krat večja (do 150 N).Ustrezna izguba teže je približno 67 %.Rezultati analize občutljivosti matematičnih modelov so uporabni za prilagajanje načrtovalskih parametrov in razumevanje ključnih parametrov.Ta študija nadalje predstavlja večnivojski N-stopenjski pogon, ki ga je mogoče uporabiti za dodatno izboljšanje dinamike.Dipvalerat mišični aktuatorji na osnovi SMA imajo široko paleto aplikacij, od avtomatizacije zgradb do natančnih sistemov za dostavo zdravil.
Biološki sistemi, kot so mišične strukture sesalcev, lahko aktivirajo številne subtilne aktuatorje1.Sesalci imajo različne mišične strukture, od katerih vsaka služi določenemu namenu.Vendar pa lahko velik del strukture mišičnega tkiva sesalcev razdelimo v dve široki kategoriji.Vzporedno in penato.V stegenskih tetivah in drugih upogibalkah, kot že ime pove, ima vzporedna muskulatura mišična vlakna, vzporedna s centralno kito.Veriga mišičnih vlaken je razporejena in funkcionalno povezana z vezivnim tkivom okoli njih.Čeprav naj bi imele te mišice veliko ekskurzijo (odstotek skrajšanja), je njihova skupna mišična moč zelo omejena.V nasprotju s tem je v mišici triceps telečja2 (lateralni gastrocnemius (GL)3, medialni gastrocnemius (GM)4 in soleus (SOL)) in ekstenzor femoris (kvadriceps)5,6 pennatno mišično tkivo najdemo v vsaki mišici7.V pernati strukturi so mišična vlakna v bipennatni muskulaturi prisotna na obeh straneh osrednje tetive pod poševnimi koti (pinnatni koti).Pennate izhaja iz latinske besede "penna", kar pomeni "pero" in, kot je prikazano na sl.1 je videti kot perje.Vlakna peresnih mišic so krajša in nagnjena na vzdolžno os mišice.Zaradi pernate strukture se celotna gibljivost teh mišic zmanjša, kar vodi do prečne in vzdolžne komponente procesa skrajšanja.Po drugi strani pa aktivacija teh mišic vodi do večje skupne mišične moči zaradi načina merjenja fiziološke površine prečnega prereza.Zato bodo za določeno površino prečnega prereza penaste mišice močnejše in bodo ustvarjale večje sile kot mišice z vzporednimi vlakni.Sile, ki jih ustvarjajo posamezna vlakna, ustvarjajo mišične sile na makroskopski ravni v tem mišičnem tkivu.Poleg tega ima tako edinstvene lastnosti, kot so hitro krčenje, zaščita pred nateznimi poškodbami, blaženje.Preoblikuje razmerje med vnosom vlaken in izhodom mišične moči z izkoriščanjem edinstvenih značilnosti in geometrijske kompleksnosti razporeditve vlaken, povezanih z linijami delovanja mišic.
Prikazani so shematski diagrami obstoječih zasnov aktuatorjev na osnovi SMA v povezavi z bimodalno mišično arhitekturo, na primer (a), ki predstavlja interakcijo taktilne sile, v kateri je naprava v obliki roke, ki jo aktivirajo žice SMA, nameščena na dvokolesnem avtonomnem mobilnem robotu 9,10., (b) Robotska orbitalna proteza z antagonistično nameščeno SMA vzmetno obremenjeno orbitalno protezo.Položaj protetičnega očesa nadzira signal iz očesne mišice očesa11, (c) SMA aktuatorji so idealni za podvodne aplikacije zaradi visokega frekvenčnega odziva in nizke pasovne širine.V tej konfiguraciji se aktuatorji SMA uporabljajo za ustvarjanje valovnega gibanja s simulacijo gibanja rib, (d) aktuatorji SMA se uporabljajo za izdelavo robota za pregledovanje mikro cevi, ki lahko uporablja princip gibanja črva v palcih, ki ga nadzira gibanje žic SMA znotraj kanala 10, (e) prikazuje smer krčenja mišičnih vlaken in ustvarjanje kontraktilne sile v gastrocnemius tkivu, (f) prikazuje žice SMA, razporejene v obliki mišičnih vlaken v peresniku naravno mišično strukturo.
Aktuatorji so zaradi svoje široke uporabe postali pomemben del mehanskih sistemov.Zato postane potreba po manjših, hitrejših in učinkovitejših pogonih kritična.Tradicionalni pogoni so se kljub svojim prednostim izkazali za drage in dolgotrajne za vzdrževanje.Hidravlični in pnevmatski aktuatorji so zapleteni in dragi ter so izpostavljeni obrabi, težavam z mazanjem in okvaram komponent.Kot odgovor na povpraševanje je poudarek na razvoju stroškovno učinkovitih, glede velikosti optimiziranih in naprednih aktuatorjev, ki temeljijo na pametnih materialih.Tekoče raziskave preučujejo večplastne aktuatorje iz zlitine spomina oblike (SMA), da bi zadovoljili to potrebo.Hierarhični aktuatorji so edinstveni v tem, da združujejo številne diskretne aktuatorje v geometrično zapletene makro podsisteme, da zagotovijo večjo in razširjeno funkcionalnost.V zvezi s tem je človeško mišično tkivo, opisano zgoraj, odličen večplastni primer takšne večplastne aktivacije.Trenutna študija opisuje večnivojski pogon SMA z več posameznimi pogonskimi elementi (žice SMA), poravnanimi z usmeritvijo vlaken, ki so prisotna v bimodalnih mišicah, kar izboljša splošno zmogljivost pogona.
Glavni namen aktuatorja je ustvarjanje mehanske izhodne moči, kot sta sila in premik, s pretvorbo električne energije.Zlitine s spominom oblike so razred "pametnih" materialov, ki lahko obnovijo svojo obliko pri visokih temperaturah.Pri visokih obremenitvah povišanje temperature žice SMA vodi do okrevanja oblike, kar ima za posledico višjo gostoto energije aktiviranja v primerjavi z različnimi neposredno povezanimi pametnimi materiali.Hkrati postanejo SMA pod mehanskimi obremenitvami krhki.Pod določenimi pogoji lahko ciklična obremenitev absorbira in sprosti mehansko energijo, kar kaže na reverzibilne histerezične spremembe oblike.Zaradi teh edinstvenih lastnosti je SMA idealen za senzorje, dušenje tresljajev in zlasti aktuatorje12.S tem v mislih je bilo opravljenih veliko raziskav o pogonih, ki temeljijo na SMA.Opozoriti je treba, da so aktuatorji na osnovi SMA zasnovani tako, da zagotavljajo translacijsko in rotacijsko gibanje za različne aplikacije 13, 14, 15.Čeprav je bilo razvitih nekaj rotacijskih aktuatorjev, raziskovalce še posebej zanimajo linearni aktuatorji.Te linearne aktuatorje lahko razdelimo na tri vrste aktuatorjev: enodimenzionalne, premične in diferencialne aktuatorje 16 .Sprva so hibridni pogoni nastajali v kombinaciji s pogoni SMA in drugimi običajnimi pogoni.En tak primer hibridnega linearnega aktuatorja na osnovi SMA je uporaba žice SMA z enosmernim motorjem za zagotavljanje izhodne sile okoli 100 N in znatnega premika17.
Eden prvih dosežkov pogonov, ki v celoti temeljijo na SMA, je bil vzporedni pogon SMA.S pomočjo več žic SMA je vzporedni pogon na osnovi SMA zasnovan tako, da poveča zmogljivost pogona tako, da vse žice SMA18 postavi vzporedno.Vzporedna povezava aktuatorjev ne zahteva samo več moči, ampak tudi omejuje izhodno moč posamezne žice.Druga pomanjkljivost aktuatorjev na osnovi SMA je omejen hod, ki ga lahko dosežejo.Za rešitev te težave je bil ustvarjen kabelski žarek SMA, ki je vseboval upognjen fleksibilni žarek za povečanje premika in doseganje linearnega gibanja, vendar ni ustvaril večjih sil19.Mehke deformabilne strukture in tkanine za robote na osnovi zlitin s spominom oblike so bile razvite predvsem za ojačanje udarca 20, 21, 22.Za aplikacije, kjer so potrebne visoke hitrosti, so poročali o kompaktnih črpalkah, ki uporabljajo tankoplastne SMA za aplikacije, ki jih poganjajo mikročrpalke23.Pogonska frekvenca tankoslojne membrane SMA je ključni dejavnik pri nadzoru hitrosti voznika.Zato imajo linearni motorji SMA boljši dinamični odziv kot vzmetni ali palični motorji SMA.Mehka robotika in tehnologija prijemanja sta dve drugi aplikaciji, ki uporabljata aktuatorje na osnovi SMA.Na primer, za zamenjavo standardnega aktuatorja, uporabljenega v prostorski objemki 25 N, je bil razvit vzporedni aktuator 24 iz zlitine s spominom oblike.V drugem primeru je bil mehki aktuator SMA izdelan na osnovi žice z vgrajeno matriko, ki lahko proizvede največjo vlečno silo 30 N. Zaradi svojih mehanskih lastnosti se SMA uporabljajo tudi za izdelavo aktuatorjev, ki posnemajo biološke pojave.Eden takšnih razvojev vključuje 12-celičnega robota, ki je biomimetik deževniku podobnega organizma s SMA za ustvarjanje sinusnega gibanja v ogenj26,27.
Kot smo že omenili, obstaja omejitev največje sile, ki jo je mogoče doseči z obstoječimi aktuatorji na osnovi SMA.Da bi rešili to težavo, ta študija predstavlja biomimetično bimodalno mišično strukturo.Poganja ga žica iz zlitine spomina oblike.Zagotavlja klasifikacijski sistem, ki vključuje več žic iz zlitine s spominom oblike.Do danes v literaturi niso poročali o aktuatorjih na osnovi SMA s podobno arhitekturo.Ta edinstven in nov sistem, ki temelji na SMA, je bil razvit za preučevanje obnašanja SMA med bimodalno poravnavo mišic.V primerjavi z obstoječimi aktuatorji, ki temeljijo na SMA, je bil cilj te študije ustvariti biomimetični dipvaleratni aktuator za ustvarjanje bistveno večjih sil v majhni prostornini.V primerjavi z običajnimi pogoni s koračnim motorjem, ki se uporabljajo v sistemih za avtomatizacijo in krmiljenje zgradb HVAC, predlagana zasnova bimodalnega pogona na osnovi SMA zmanjša težo pogonskega mehanizma za 67 %.V nadaljevanju se izraza "mišica" in "pogon" uporabljata izmenično.Ta študija raziskuje večfizikalno simulacijo takšnega pogona.Mehansko obnašanje takšnih sistemov je bilo raziskano z eksperimentalnimi in analitičnimi metodami.Porazdelitve sile in temperature so bile nadalje raziskane pri vhodni napetosti 7 V. Nato je bila izvedena parametrična analiza za boljše razumevanje razmerja med ključnimi parametri in izhodno silo.Nazadnje so bili predvideni hierarhični aktuatorji in učinki hierarhične ravni so bili predlagani kot potencialno prihodnje področje za nemagnetne aktuatorje za protetične aplikacije.Glede na rezultate zgoraj omenjenih študij uporaba enostopenjske arhitekture povzroči vsaj štiri- do petkrat večje sile od prijavljenih aktuatorjev na osnovi SMA.Poleg tega se je pokazalo, da je enaka pogonska sila, ki jo ustvari večnivojski večnivojski pogon, več kot desetkrat večja od običajnih pogonov, ki temeljijo na SMA.Študija nato poroča o ključnih parametrih z uporabo analize občutljivosti med različnimi zasnovami in vhodnimi spremenljivkami.Začetna dolžina žice SMA (\(l_0\)), pernati kot (\(\alpha\)) in število posameznih pramenov (n) v vsakem posameznem pramenu močno negativno vplivajo na velikost gonilne sile.moč, medtem ko se je vhodna napetost (energija) izkazala za pozitivno korelirano.
Žica SMA kaže učinek spomina oblike (SME), ki ga vidimo v družini zlitin nikelj-titan (Ni-Ti).Običajno imajo SMA dve od temperature odvisni fazi: nizkotemperaturno fazo in visokotemperaturno fazo.Obe fazi imata edinstvene lastnosti zaradi prisotnosti različnih kristalnih struktur.V avstenitni fazi (faza visoke temperature), ki obstaja nad temperaturo pretvorbe, ima material visoko trdnost in se pod obremenitvijo slabo deformira.Zlitina se obnaša kot nerjaveče jeklo, zato je sposobna prenesti višje aktivacijske pritiske.Z izkoriščanjem te lastnosti zlitin Ni-Ti so žice SMA nagnjene, da tvorijo aktuator.Razviti so ustrezni analitični modeli za razumevanje temeljne mehanike toplotnega obnašanja SMA pod vplivom različnih parametrov in različnih geometrij.Doseženo je bilo dobro ujemanje med eksperimentalnimi in analitičnimi rezultati.
Na prototipu, prikazanem na sliki 9a, je bila izvedena eksperimentalna študija za oceno delovanja bimodalnega pogona, ki temelji na SMA.Dve od teh lastnosti, sila, ki jo ustvarja pogon (mišična sila) in temperatura žice SMA (temperatura SMA), sta bili izmerjeni eksperimentalno.Ko se napetostna razlika poveča vzdolž celotne dolžine žice v pogonu, se temperatura žice poveča zaradi Joulovega segrevalnega učinka.Vhodna napetost je bila uporabljena v dveh 10-s ciklih (prikazano kot rdeče pike na sliki 2a, b) s 15-s obdobjem hlajenja med vsakim ciklom.Blokirno silo smo izmerili s piezoelektričnim merilnikom napetosti, temperaturno porazdelitev žice SMA pa smo spremljali v realnem času z uporabo LWIR kamere visoke ločljivosti znanstvenega razreda (glejte značilnosti uporabljene opreme v tabeli 2).kaže, da med fazo visoke napetosti temperatura žice monotono narašča, ko pa tok ne teče, temperatura žice še naprej pada.V trenutni eksperimentalni postavitvi je temperatura žice SMA med fazo ohlajanja padla, vendar je bila še vedno nad temperaturo okolja.Na sl.2e prikazuje posnetek temperature na žici SMA, posnet iz kamere LWIR.Po drugi strani pa je na sl.2a prikazuje blokirno silo, ki jo ustvari pogonski sistem.Ko mišična sila preseže obnovitveno silo vzmeti, se premična roka, kot je prikazano na sliki 9a, začne premikati.Takoj, ko se aktiviranje začne, premična roka pride v stik s senzorjem in ustvari telesno silo, kot je prikazano na sl.2c, d.Ko je najvišja temperatura blizu \(84\,^{\circ}\hbox {C}\), je največja opažena sila 105 N.
Graf prikazuje eksperimentalne rezultate temperature žice SMA in sile, ki jo ustvari bimodalni aktuator na osnovi SMA med dvema cikloma.Vhodna napetost se uporabi v dveh 10-sekundnih ciklih (prikazano kot rdeče pike) s 15-sekundnim obdobjem ohlajanja med vsakim ciklom.Žica SMA, uporabljena za poskuse, je bila žica Flexinol s premerom 0,51 mm podjetja Dynalloy, Inc. (a) Graf prikazuje eksperimentalno silo, pridobljeno v dveh ciklih, (c, d) prikazuje dva neodvisna primera delovanja aktuatorjev premikajoče se roke na piezoelektrični pretvornik sile PACEline CFT/5kN, (b) graf prikazuje največjo temperaturo celotne žice SMA v času dveh ciklov, (e) prikazuje temperaturo posnetek, posnet iz žice SMA s kamero LWIR programske opreme FLIR ResearchIR.Geometrijski parametri, upoštevani pri poskusih, so podani v tabeli.eno.
Rezultati simulacije matematičnega modela in eksperimentalni rezultati se primerjajo pod pogojem vhodne napetosti 7 V, kot je prikazano na sliki 5.Glede na rezultate parametrične analize in da bi se izognili možnosti pregrevanja žice SMA, je bila aktuatorju dovedena moč 11,2 W.Programabilni enosmerni napajalnik je bil uporabljen za napajanje 7 V kot vhodne napetosti in izmerjen je bil tok 1,6 A po žici.Sila, ki jo ustvari pogon, in temperatura SDR se povečata, ko se dovaja tok.Pri vhodni napetosti 7 V je največja izhodna sila, dobljena iz rezultatov simulacije in eksperimentalnih rezultatov prvega cikla, 78 N oziroma 96 N.V drugem ciklu je bila največja izhodna sila simulacijskih in eksperimentalnih rezultatov 150 N oziroma 105 N.Neskladje med meritvami okluzijske sile in eksperimentalnimi podatki je lahko posledica uporabljene metode za merjenje okluzijske sile.Eksperimentalni rezultati, prikazani na sl.5a ustrezajo meritvi blokirne sile, ki je bila izmerjena, ko je bila pogonska gred v stiku s piezoelektričnim pretvornikom sile PACEline CFT/5kN, kot je prikazano na sl.2s.Zato, ko pogonska gred ni v stiku s senzorjem sile na začetku hladilnega območja, sila takoj postane nič, kot je prikazano na sliki 2d.Poleg tega so drugi parametri, ki vplivajo na nastanek sile v naslednjih ciklih, vrednosti časa ohlajanja in koeficienta konvektivnega prenosa toplote v prejšnjem ciklu.Iz sl.2b je razvidno, da po 15-sekundnem obdobju hlajenja žica SMA ni dosegla sobne temperature in je imela zato višjo začetno temperaturo (\(40\,^{\circ }\hbox {C}\)) v drugem voznem ciklu v primerjavi s prvim ciklom (\(25\, ^{\circ}\hbox {C}\)).Tako v primerjavi s prvim ciklom temperatura žice SMA med drugim ogrevalnim ciklom doseže začetno temperaturo avstenita (\(A_s\)) prej in ostane v prehodnem obdobju dlje, kar povzroči napetost in silo.Po drugi strani pa so porazdelitve temperature med cikli ogrevanja in hlajenja, pridobljene s poskusi in simulacijami, zelo kvalitativno podobne primerom iz termografske analize.Primerjalna analiza toplotnih podatkov žice SMA iz eksperimentov in simulacij je pokazala doslednost med cikli ogrevanja in hlajenja ter znotraj sprejemljivih toleranc za eksperimentalne podatke.Najvišja temperatura žice SMA, dobljena iz rezultatov simulacije in poskusov prvega cikla, je \(89\,^{\circ }\hbox {C}\) oziroma \(75\,^{\circ }\hbox { C }\), v drugem ciklu pa je najvišja temperatura žice SMA \(94\,^{\circ }\hbox {C}\) in \(83\,^{\ circ }\ hbox {C}\).Temeljno razvit model potrjuje učinek učinka spomina oblike.Vloga utrujenosti in pregrevanja v tem pregledu ni bila upoštevana.V prihodnosti bo model izboljšan, da bo vključeval zgodovino napetosti žice SMA, zaradi česar bo bolj primeren za inženirske aplikacije.Pogonska izhodna sila in grafa temperature SMA, dobljena iz bloka Simulink, sta znotraj dovoljenih toleranc eksperimentalnih podatkov pod pogojem impulza vhodne napetosti 7 V. To potrjuje pravilnost in zanesljivost razvitega matematičnega modela.
Matematični model je bil razvit v okolju MathWorks Simulink R2020b z uporabo osnovnih enačb, opisanih v razdelku Metode.Na sl.3b prikazuje blokovni diagram matematičnega modela Simulink.Model je bil simuliran za impulz vhodne napetosti 7 V, kot je prikazano na sliki 2a, b.Vrednosti parametrov, uporabljenih v simulaciji, so navedene v tabeli 1. Rezultati simulacije prehodnih procesov so predstavljeni na slikah 1 in 1. Sliki 3a in 4. Na sl.4a,b prikazujeta inducirano napetost v žici SMA in silo, ki jo ustvari aktuator, kot funkcijo časa. Med obratno transformacijo (segrevanjem), ko je temperatura žice SMA, \(T < A_s^{\prime}\) (začetna temperatura napetostno spremenjene avstenitne faze), bo stopnja spremembe volumskega deleža martenzita (\(\dot{\xi }\)) enaka nič. Med obratno transformacijo (segrevanjem), ko je temperatura žice SMA, \(T < A_s^{\prime}\) (začetna temperatura napetostno modificirane avstenitne faze), bo stopnja spremembe volumskega deleža martenzita (\(\dot{\ xi }\)) nič. V času obratnega preobrata (nagrevanja), ko bo temperatura pretvorbe SMA, \(T < A_s^{\prime}\) (temperatura začetka avstenitne faze, modificirano napetost), hitrost spremembe prostornine do marca (\(\dot{\ xi }\)) enaka nuli. Med obratno transformacijo (segrevanjem), ko je temperatura žice SMA, \(T < A_s^{\prime}\) (napetostno spremenjena začetna temperatura avstenita), bo stopnja spremembe volumskega deleža martenzita (\(\dot{\ xi }\ )) enaka nič.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（\(\dot{\ xi }\)) 将为零。在 反向 转变 （加热） 中 ， 当 当 当 线 温度 \ (t
(a) Rezultat simulacije, ki prikazuje porazdelitev temperature in temperaturo stika, ki jo povzroči napetost, v divaleratnem aktuatorju na osnovi SMA.Ko temperatura žice preseže temperaturo prehoda avstenita v stopnji segrevanja, začne modificirana temperatura prehoda avstenita naraščati, in podobno, ko temperatura žične palice preseže temperaturo martenzitnega prehoda v fazi ohlajanja, se temperatura martenzitnega prehoda zniža.SMA za analitično modeliranje procesa aktiviranja.(Za podroben pogled na vsak podsistem modela Simulink glejte razdelek dodatka v dodatni datoteki.)
Rezultati analize za različne porazdelitve parametrov so prikazani za dva cikla vhodne napetosti 7 V (10-sekundni cikli ogrevanja in 15-sekundni cikli ohlajanja).Medtem ko (ac) in (e) prikazujeta porazdelitev v času, na drugi strani (d) in (f) prikazujeta porazdelitev s temperaturo.Za zadevne vhodne pogoje je največja opažena napetost 106 MPa (manj kot 345 MPa, meja tečenja žice), sila 150 N, največji premik 270 µm in najmanjši volumski delež martenzita 0,91.Po drugi strani sta sprememba napetosti in sprememba volumskega deleža martenzita s temperaturo podobni histereznim karakteristikam.
Ista razlaga velja za neposredno transformacijo (ohlajanje) iz avstenitne faze v martenzitno fazo, kjer sta temperatura žice SMA (T) in končna temperatura stresno modificirane martenzitne faze (\(M_f^{\prime}\ )) odlični.Na sl.4d,f prikazujeta spremembo inducirane napetosti (\(\sigma\)) in volumskega deleža martenzita (\(\xi\)) v žici SMA kot funkciji spremembe temperature žice SMA (T) za oba vozna cikla.Na sl.Slika 3a prikazuje spremembo temperature žice SMA s časom, odvisno od impulza vhodne napetosti.Kot je razvidno iz slike, se temperatura žice še naprej povečuje z zagotavljanjem vira toplote pri ničelni napetosti in kasnejšem konvekcijskem hlajenju.Med segrevanjem se ponovna transformacija martenzita v avstenitno fazo začne, ko temperatura žice SMA (T) preseže napetostno popravljeno temperaturo nukleacije avstenita (\(A_s^{\prime}\)).Med to fazo se žica SMA stisne in aktuator ustvari silo.Tudi med ohlajanjem, ko temperatura žice SMA (T) preseže temperaturo nukleacije napetostno modificirane martenzitne faze (\(M_s^{\prime}\)), pride do pozitivnega prehoda iz avstenitne faze v martenzitno fazo.pogonska sila se zmanjša.
Glavne kvalitativne vidike bimodalnega pogona, ki temelji na SMA, je mogoče pridobiti iz rezultatov simulacije.V primeru vhoda napetostnega impulza se temperatura SMA žice poveča zaradi Joulovega ogrevalnega učinka.Začetna vrednost volumskega deleža martenzita (\(\xi\)) je nastavljena na 1, ker je material na začetku v popolnoma martenzitni fazi.Ko se žica še naprej segreva, temperatura žice SMA preseže temperaturo nukleacije avstenita s korekcijo napetosti \(A_s^{\prime}\), kar povzroči zmanjšanje volumskega deleža martenzita, kot je prikazano na sliki 4c.Poleg tega je na sl.4e prikazuje porazdelitev hodov aktuatorja v času, na sl.5 – gonilna sila v odvisnosti od časa.Povezan sistem enačb vključuje temperaturo, volumski delež martenzita in napetost, ki se razvije v žici, kar povzroči krčenje žice SMA in silo, ki jo ustvari aktuator.Kot je prikazano na sl.4d, f, sprememba napetosti s temperaturo in sprememba volumskega deleža martenzita s temperaturo ustreza histereznim značilnostim SMA v simuliranem primeru pri 7 V.
Primerjava voznih parametrov je bila pridobljena s poskusi in analitičnimi izračuni.Žice so bile izpostavljene impulzni vhodni napetosti 7 V za 10 sekund, nato pa ohlajene za 15 sekund (faza hlajenja) v dveh ciklih.Pernati kot je nastavljen na \(40^{\circ}\) in začetna dolžina žice SMA v vsakem posameznem kraku zatiča je nastavljena na 83 mm.(a) Merjenje pogonske sile z merilno celico (b) Spremljanje temperature žice s toplotno infrardečo kamero.
Za razumevanje vpliva fizikalnih parametrov na silo, ki jo proizvaja pogon, je bila izvedena analiza občutljivosti matematičnega modela na izbrane fizikalne parametre in parametri razvrščeni glede na njihov vpliv.Prvič, vzorčenje parametrov modela je bilo izvedeno z uporabo eksperimentalnih načrtov, ki so sledili enotni porazdelitvi (glejte Dodatni razdelek o analizi občutljivosti).V tem primeru parametri modela vključujejo vhodno napetost (\(V_{in}\)), začetno dolžino žice SMA (\(l_0\)), kot trikotnika (\(\alpha\)), vzmetno konstanto (\( K_x\ )), konvektivni koeficient prenosa toplote (\(h_T\)) in število unimodalnih vej (n).V naslednjem koraku je bila največja mišična moč izbrana kot zahteva za načrt študije in pridobljeni so bili parametrični učinki vsakega niza spremenljivk na moč.Grafi tornada za analizo občutljivosti so bili izpeljani iz korelacijskih koeficientov za vsak parameter, kot je prikazano na sliki 6a.
(a) Vrednosti korelacijskega koeficienta parametrov modela in njihov učinek na največjo izhodno silo 2500 edinstvenih skupin zgornjih parametrov modela so prikazani na grafu tornada.Graf prikazuje korelacijo rangov več indikatorjev.Jasno je, da je \(V_{in}\) edini parameter s pozitivno korelacijo, \(l_0\) pa parameter z najvišjo negativno korelacijo.Učinek različnih parametrov v različnih kombinacijah na največjo mišično moč je prikazan v (b, c).\(K_x\) se giblje od 400 do 800 N/m in n se giblje od 4 do 24. Napetost (\(V_{in}\)) se je spremenila s 4V na 10V, dolžina žice (\(l_{0 } \)) se je spremenila s 40 na 100 mm, kot repa (\ (\alpha \)) pa se je spreminjal od \ (20 – 60 \, ^ {\circ }\).
Na sl.Slika 6a prikazuje graf tornada različnih korelacijskih koeficientov za vsak parameter z zahtevami za načrtovanje največje pogonske sile.Iz sl.6a je razvidno, da je napetostni parameter (\(V_{in}\)) neposredno povezan z največjo izhodno silo, konvekcijski koeficient prenosa toplote (\(h_T\)), plamenski kot (\ ( \alpha\)), konstanta pomične vzmeti (\(K_x\)) pa je v negativni korelaciji z izhodno silo in začetno dolžino (\(l_0\)) žice SMA ter številom unimodalnih vej es (n) kaže močno inverzno korelacijo V primeru direktne korelacije V primeru višje vrednosti napetostnega korelacijskega koeficienta (\(V_ {in}\)) kaže, da ima ta parameter največji vpliv na izhodno moč.Druga podobna analiza meri najvišjo silo z vrednotenjem učinka različnih parametrov v različnih kombinacijah obeh računskih prostorov, kot je prikazano na sliki 6b, c.\(V_{in}\) in \(l_0\), \(\alpha\) in \(l_0\) imajo podobne vzorce, graf pa kaže, da imajo \(V_{in}\) ter \(\alpha\ ) in \(\alpha\) podobne vzorce.Manjše vrednosti \(l_0\) povzročijo višje konične sile.Druga dva grafa sta skladna s sliko 6a, kjer sta n in \(K_x\) negativno korelirana in \(V_{in}\) pozitivno korelirana.Ta analiza pomaga opredeliti in prilagoditi vplivne parametre, s katerimi se lahko izhodna sila, hod in učinkovitost pogonskega sistema prilagodijo zahtevam in uporabi.
Trenutno raziskovalno delo uvaja in raziskuje hierarhične pogone z N nivoji.V dvonivojski hierarhiji, kot je prikazano na sliki 7a, kjer je namesto vsake žice SMA aktuatorja prve ravni dosežena bimodalna razporeditev, kot je prikazano na sl.9e.Na sl.7c prikazuje, kako je žica SMA navita okoli premične roke (pomožna roka), ki se premika samo v vzdolžni smeri.Vendar se primarna premična roka še naprej premika na enak način kot premična roka 1. stopnje večstopenjskega aktuatorja.Običajno se N-stopenjski pogon ustvari z zamenjavo žice SMA stopnje \(N-1\) s prvostopenjskim pogonom.Posledično vsaka veja posnema pogon prve stopnje, z izjemo veje, ki drži žico samo.Na ta način se lahko oblikujejo ugnezdene strukture, ki ustvarjajo sile, ki so nekajkrat večje od sil primarnih pogonov.V tej študiji je bila za vsako raven upoštevana skupna efektivna dolžina žice SMA 1 m, kot je prikazano v obliki tabele na sliki 7d.Tok skozi vsako žico v vsaki unimodalni zasnovi ter posledična prednapetost in napetost v vsakem segmentu žice SMA sta enaka na vsaki ravni.Po našem analitičnem modelu je izhodna sila v pozitivni korelaciji z nivojem, medtem ko je premik v negativni korelaciji.Hkrati je prišlo do kompromisa med premikom in mišično močjo.Kot je razvidno iz sl.7b, medtem ko je največja sila dosežena v največjem številu plasti, je največji premik opazen v najnižji plasti.Ko je bila raven hierarhije nastavljena na \(N=5\), je bila najvišja mišična sila 2,58 kN z 2 opazovanima udarcema \(\upmu\)m.Po drugi strani pogon prve stopnje ustvari silo 150 N pri gibu 277 \(\upmu\)m.Večnivojski aktuatorji lahko posnemajo prave biološke mišice, pri čemer lahko umetne mišice, ki temeljijo na zlitinah s spominom oblike, z natančnimi in finejšimi gibi ustvarijo znatno višje sile.Omejitve te miniaturizirane zasnove so, da se z večanjem hierarhije močno zmanjša gibanje in poveča kompleksnost postopka izdelave pogona.
(a) Dvostopenjski (\(N=2\)) večplastni sistem linearnega aktuatorja iz zlitine spomina oblike je prikazan v bimodalni konfiguraciji.Predlagani model je dosežen z zamenjavo žice SMA v prvostopenjskem plastnem aktuatorju z drugim enostopenjskim plastnim aktuatorjem.(c) Deformirana konfiguracija večplastnega aktuatorja druge stopnje.(b) Opisana je porazdelitev sil in pomikov glede na število nivojev.Ugotovljeno je bilo, da je vršna sila aktuatorja v pozitivni korelaciji s stopnjo skale na grafu, medtem ko je hod v negativni korelaciji s stopnjo lestvice.Tok in prednapetost v vsaki žici ostaneta konstantna na vseh nivojih.(d) Tabela prikazuje število odcepov in dolžino žice (vlakna) SMA na vsaki ravni.Karakteristike žic so označene z indeksom 1, število sekundarnih vej (ena je povezana s primarnim krakom) pa je označena z največjo številko v podnaslovu.Na primer, na ravni 5 se \(n_1\) nanaša na število žic SMA, prisotnih v vsaki bimodalni strukturi, \(n_5\) pa se nanaša na število pomožnih krakov (eden je povezan z glavnim krakom).
Mnogi raziskovalci so predlagali različne metode za modeliranje obnašanja SMA s spominom oblike, ki so odvisne od termomehanskih lastnosti, ki spremljajo makroskopske spremembe v kristalni strukturi, povezane s faznim prehodom.Oblikovanje konstitutivnih metod je samo po sebi zapleteno.Najpogosteje uporabljen fenomenološki model je predlagal Tanaka28 in se pogosto uporablja v inženirskih aplikacijah.Fenomenološki model, ki ga je predlagal Tanaka [28], predpostavlja, da je volumski delež martenzita eksponentna funkcija temperature in napetosti.Kasneje so Liang in Rogers29 ter Brinson30 predlagali model, v katerem se je predvidevalo, da je dinamika faznega prehoda kosinusna funkcija napetosti in temperature, z rahlimi spremembami modela.Becker in Brinson sta predlagala kinetični model, ki temelji na faznem diagramu, za modeliranje obnašanja materialov SMA pri poljubnih pogojih obremenitve in delnih prehodih.Banerjee32 uporablja metodo dinamike faznega diagrama Bekkerja in Brinsona31 za simulacijo manipulatorja z eno stopnjo svobode, ki sta ga razvila Elahinia in Ahmadian33.Kinetične metode, ki temeljijo na faznih diagramih, ki upoštevajo nemonotono spremembo napetosti s temperaturo, je težko izvajati v inženirskih aplikacijah.Elakhinia in Ahmadian opozarjata na te pomanjkljivosti obstoječih fenomenoloških modelov in predlagata razširjeni fenomenološki model za analizo in definiranje vedenja spomina oblike pod kakršnimi koli kompleksnimi pogoji obremenitve.
Strukturni model žice SMA podaja napetost (\(\sigma\)), deformacijo (\(\epsilon\)), temperaturo (T) in volumski delež martenzita (\(\xi\)) žice SMA.Fenomenološki konstitutivni model je prvi predlagal Tanaka28, kasneje pa sta ga sprejela Liang29 in Brinson30.Izpeljanka enačbe ima obliko:
kjer je E od faze odvisen SMA Youngov modul, dobljen z uporabo \(\displaystyle E=\xi E_M + (1-\xi )E_A\) in \(E_A\) in \(E_M\), ki predstavljata Youngov modul, sta avstenitna oziroma martenzitna faza, koeficient toplotnega raztezanja pa je predstavljen z \(\theta _T\).Faktor prispevka faznega prehoda je \(\Omega = -E \epsilon _L\) in \(\epsilon _L\) je največja deformacija, ki jo je mogoče obnoviti v žici SMA.
Enačba fazne dinamike sovpada s kosinusno funkcijo, ki jo je razvil Liang29 in kasneje sprejel Brinson30 namesto eksponentne funkcije, ki jo je predlagal Tanaka28.Model faznega prehoda je razširitev modela, ki sta ga predlagala Elakhinia in Ahmadian34 in je bil spremenjen na podlagi pogojev faznega prehoda, ki sta jih podala Liang29 in Brinson30.Pogoji, uporabljeni za ta model faznega prehoda, veljajo pri kompleksnih termomehanskih obremenitvah.V vsakem trenutku se pri modeliranju konstitutivne enačbe izračuna vrednost volumskega deleža martenzita.
Veljavna enačba retransformacije, izražena s pretvorbo martenzita v avstenit pod pogoji segrevanja, je naslednja:
kjer je \(\xi\) volumski delež martenzita, \(\xi _M\) je volumski delež martenzita, dobljen pred segrevanjem, \(\displaystyle a_A = \pi /(A_f – A_s)\), \ ( \displaystyle b_A = -a_A/C_A\) in \(C_A\) – parametri aproksimacije krivulje, T – temperatura žice SMA, \(A_s\) in \(A _f\) – temperatura začetka in konca avstenitne faze.
Enačba neposrednega nadzora transformacije, ki jo predstavlja fazna transformacija avstenita v martenzit v pogojih hlajenja, je:
kjer je \(\xi _A\) volumski delež martenzita, pridobljenega pred ohlajanjem, \(\displaystyle a_M = \pi /(M_s – M_f)\), \(\displaystyle b_M = -a_M/C_M\) in \ ( C_M \) – parametri prilagajanja krivulje, T – temperatura žice SMA, \(M_s\) in \(M_f\) – začetna oziroma končna temperatura martenzita.
Po diferenciranju enačb (3) in (4) se inverzna in neposredna transformacijska enačba poenostavita na naslednjo obliko:
Med transformacijo naprej in nazaj imata \(\eta _{\sigma}\) in \(\eta _{T}\) različne vrednosti.Osnovne enačbe, povezane z \(\eta _{\sigma}\) in \(\eta _{T}\), so bile izpeljane in podrobno obravnavane v dodatnem razdelku.
Toplotna energija, ki je potrebna za dvig temperature žice SMA, izvira iz Joulovega ogrevalnega učinka.Toplotno energijo, ki jo absorbira ali sprosti žica SMA, predstavlja latentna toplota transformacije.Toplotne izgube v žici SMA so posledica prisilne konvekcije in glede na zanemarljiv učinek sevanja je enačba bilance toplotne energije naslednja:
Kjer je \(m_{wire}\) skupna masa žice SMA, \(c_{p}\) specifična toplotna kapaciteta SMA, \(V_{in}\) je napetost, uporabljena na žici, \(R_{ohm} \ ) – fazno odvisen upor SMA, definiran kot;\(R_{ohm} = (l/A_{križ})[\xi r_M + (1-\xi )r_A]\ ), kjer sta \(r_M\ ) in \(r_A\) fazna upornost SMA v martenzitu oziroma avstenitu, \(A_{c}\) je površina žice SMA, \(\Delta H \) je zlitina s spominom oblike.Latentna toplota prehoda žice T in \(T_{\infty}\) sta temperaturi žice SMA oziroma okolja.
Ko se aktivira žica iz zlitine s spominom oblike, se žica stisne in ustvari silo v vsaki veji bimodalnega dizajna, imenovano sila vlaken.Sile vlaken v vsakem pramenu žice SMA skupaj ustvarijo mišično silo za aktiviranje, kot je prikazano na sliki 9e.Zaradi prisotnosti vzmetne vzmeti je skupna mišična sila N-tega večplastnega aktuatorja:
Če zamenjamo \(N = 1\) v enačbo (7), lahko mišično moč prototipa bimodalnega pogona prve stopnje dobimo, kot sledi:
kjer je n število unimodalnih krakov, \(F_m\) je mišična sila, ki jo ustvari pogon, \(F_f\) je moč vlaken v žici SMA, \(K_x\) je togost prednapetosti.vzmet, \(\alpha\) je kot trikotnika, \(x_0\) je začetni odmik prednapetosti vzmeti, ki drži kabel SMA v prednapetem položaju, in \(\Delta x\) je hod aktuatorja.
Skupni premik ali gibanje pogona (\(\Delta x\)), odvisno od napetosti (\(\sigma\)) in deformacije (\(\epsilon\)) na žici SMA N-te stopnje, je pogon nastavljen na (glej sliko dodatni del izhoda):
Kinematične enačbe dajejo razmerje med deformacijo pogona (\(\epsilon\)) in premikom ali premikom (\(\Delta x\)).Deformacija žice Arb kot funkcija začetne dolžine žice Arb (\(l_0\)) in dolžine žice (l) v katerem koli trenutku t v eni unimodalni veji je naslednja:
pri čemer se \(l = \sqrt{l_0^2 +(\Delta x_1)^2 – 2 l_0 (\Delta x_1) \cos \alpha _1}\) dobi z uporabo formule kosinusa v \(\Delta\)ABB ', kot je prikazano na sliki 8. Za pogon prve stopnje (\(N = 1\)) je \(\Delta x_1\) \(\Delta x\) in \(\alpha _1\) je \(\alpha \), kot je prikazano v Kot je prikazano na sliki 8, lahko z razlikovanjem časa iz enačbe (11) in zamenjavo vrednosti l hitrost deformacije zapišemo kot:
kjer je \(l_0\) začetna dolžina žice SMA, l je dolžina žice v katerem koli času t v eni unimodalni veji, \(\epsilon\) je deformacija, ki se razvije v žici SMA, in \(\alpha \) je kot trikotnika, \(\Delta x\) je pogonski odmik (kot je prikazano na sliki 8).
Vseh n struktur z enim vrhom (\(n=6\) na tej sliki) je zaporedno povezanih z \(V_{in}\) kot vhodno napetostjo.Faza I: Shematski diagram žice SMA v bimodalni konfiguraciji v pogojih ničelne napetosti Faza II: Prikazana je nadzorovana struktura, kjer je žica SMA stisnjena zaradi inverzne pretvorbe, kot je prikazano z rdečo črto.
Kot dokaz koncepta je bil razvit bimodalni pogon na osnovi SMA za testiranje simulirane izpeljave osnovnih enačb z eksperimentalnimi rezultati.CAD model bimodalnega linearnega aktuatorja je prikazan na sl.9a.Po drugi strani pa je na sl.9c prikazuje novo zasnovo, predlagano za rotacijsko prizmatično povezavo z uporabo dvoravninskega aktuatorja na osnovi SMA z bimodalno strukturo.Pogonske komponente so bile izdelane z aditivno proizvodnjo na 3D-tiskalniku Ultimaker 3 Extended.Material, uporabljen za 3D-tiskanje komponent, je polikarbonat, ki je primeren za toplotno odporne materiale, saj je močan, vzdržljiv in ima visoko temperaturo posteklenitve (110-113 \(^{\circ }\) C).Poleg tega je bila v poskusih uporabljena žica iz zlitine Flexinol s spominom oblike Dynalloy, Inc., v simulacijah pa so bile uporabljene lastnosti materiala, ki ustrezajo žici Flexinol.Več žic SMA je razporejenih kot vlakna, prisotna v bimodalni razporeditvi mišic, da se dosežejo visoke sile, ki jih proizvajajo večplastni aktuatorji, kot je prikazano na sliki 9b, d.
Kot je prikazano na sliki 9a, se ostri kot, ki ga tvori žica SMA premične roke, imenuje kot (\(\alpha\)).S priključnimi sponkami, pritrjenimi na leve in desne sponke, se žica SMA drži pod želenim bimodalnim kotom.Naprava za prednapetostno vzmet, ki je nameščena na vzmetnem konektorju, je zasnovana za prilagoditev različnih skupin podaljškov prednapetosti vzmeti glede na število (n) vlaken SMA.Poleg tega je lokacija gibljivih delov zasnovana tako, da je žica SMA izpostavljena zunanjemu okolju za hlajenje s prisilno konvekcijo.Zgornja in spodnja plošča snemljivega sklopa pomagata ohranjati žico SMA hladno z ekstrudiranimi izrezi, zasnovanimi za zmanjšanje teže.Poleg tega sta oba konca žice CMA pritrjena na levi oziroma desni priključek s pomočjo stiskanja.Na en konec premičnega sklopa je pritrjen bat, ki ohranja razdaljo med zgornjo in spodnjo ploščo.Bat se uporablja tudi za uporabo blokirne sile na senzor prek kontakta za merjenje blokirne sile, ko se sproži žica SMA.
Bimodalna mišična struktura SMA je električno zaporedno povezana in se napaja z vhodno impulzno napetostjo.Med ciklom napetostnega impulza, ko je napetost uporabljena in je žica SMA segreta nad začetno temperaturo avstenita, se dolžina žice v vsakem pramenu skrajša.Ta umik aktivira podsklop premične roke.Ko je bila napetost v istem ciklu znižana na nič, se je segreta žica SMA ohladila pod temperaturo površine martenzita in se tako vrnila v prvotni položaj.V pogojih ničelne napetosti se žica SMA najprej pasivno raztegne s prednapetostno vzmetjo, da doseže detwinned martenzitno stanje.Vijak, skozi katerega poteka SMA žica, se premakne zaradi kompresije, ki nastane z dovajanjem napetostnega impulza na SMA žico (SPA doseže avstenitno fazo), kar vodi do aktiviranja premične ročice.Ko je žica SMA uvlečena, prednapeta vzmet ustvari nasprotno silo z nadaljnjim raztezanjem vzmeti.Ko napetost v impulzni napetosti postane nič, se žica SMA zaradi prisilnega konvekcijskega hlajenja podaljša in spremeni svojo obliko ter doseže dvojno martenzitno fazo.
Predlagani sistem linearnega aktuatorja na osnovi SMA ima bimodalno konfiguracijo, v kateri so žice SMA pod kotom.(a) prikazuje CAD model prototipa, ki omenja nekatere komponente in njihov pomen za prototip, (b, d) predstavljata razviti eksperimentalni prototip35.Medtem ko (b) prikazuje pogled od zgoraj na prototip z električnimi povezavami in uporabljenimi prednapetostnimi vzmetmi ter merilniki napetosti, (d) prikazuje pogled v perspektivi na nastavitev.(e) Diagram linearnega aktivacijskega sistema z žicami SMA, nameščenimi bimodalno v katerem koli času t, ki prikazuje smer in potek vlaken in mišične moči.(c) Predlagana je bila rotacijska prizmatična povezava z 2 DOF za uporabo dvoravninskega aktuatorja na osnovi SMA.Kot je prikazano, povezava prenaša linearno gibanje od spodnjega pogona do zgornje roke, kar ustvarja rotacijsko povezavo.Po drugi strani pa je gibanje para prizem enako gibanju večplastnega pogona prve stopnje.
Na prototipu, prikazanem na sliki 9b, je bila izvedena eksperimentalna študija za oceno delovanja bimodalnega pogona, ki temelji na SMA.Kot je prikazano na sliki 10a, je bila eksperimentalna nastavitev sestavljena iz programabilnega enosmernega napajanja za napajanje vhodne napetosti na žice SMA.Kot je prikazano na sl.10b je bil za merjenje blokirne sile uporabljen piezoelektrični merilnik napetosti (PACEline CFT/5kN) z zapisovalnikom podatkov Graphtec GL-2000.Podatke zabeleži gostitelj za nadaljnjo študijo.Merilniki napetosti in ojačevalniki naboja potrebujejo stalno napajanje za ustvarjanje napetostnega signala.Ustrezni signali se pretvorijo v izhodne moči glede na občutljivost senzorja piezoelektrične sile in druge parametre, kot je opisano v tabeli 2. Ko je uporabljen napetostni impulz, se temperatura žice SMA poveča, kar povzroči stiskanje žice SMA, kar povzroči, da aktuator ustvari silo.Eksperimentalni rezultati izhodne mišične moči z impulzom vhodne napetosti 7 V so prikazani na sl.2a.
(a) Sistem linearnega aktuatorja na osnovi SMA je bil vzpostavljen v poskusu za merjenje sile, ki jo ustvari aktuator.Merilna celica meri blokirno silo in se napaja z napajalnikom 24 V DC.Padec napetosti 7 V je bil uporabljen vzdolž celotne dolžine kabla z uporabo programabilnega enosmernega napajalnika GW Instek.Žica SMA se skrči zaradi toplote, premična roka pa se dotakne tehtalne celice in izvaja blokirno silo.Merilna celica je povezana z zapisovalnikom podatkov GL-2000 in podatki so shranjeni na gostitelju za nadaljnjo obdelavo.(b) Diagram, ki prikazuje verigo komponent eksperimentalne postavitve za merjenje mišične moči.
Zlitine spomina oblike se vzbujajo s toplotno energijo, zato postane temperatura pomemben parameter za preučevanje pojava spomina oblike.Eksperimentalno, kot je prikazano na sliki 11a, so bile toplotne slike in meritve temperature izvedene na prototipu divaleratnega aktuatorja na osnovi SMA.Programabilni vir enosmernega toka je v eksperimentalni nastavitvi dovedel vhodno napetost do žic SMA, kot je prikazano na sliki 11b.Sprememba temperature žice SMA je bila izmerjena v realnem času z uporabo LWIR kamere visoke ločljivosti (FLIR A655sc).Gostitelj uporablja program ResearchIR za beleženje podatkov za nadaljnjo naknadno obdelavo.Ko se uporabi napetostni impulz, se temperatura žice SMA poveča, zaradi česar se žica SMA skrči.Na sl.Slika 2b prikazuje eksperimentalne rezultate temperature žice SMA glede na čas za impulz vhodne napetosti 7 V.
Čas objave: 28. september 2022