Nature.com 'ਤੇ ਜਾਣ ਲਈ ਧੰਨਵਾਦ। ਤੁਹਾਡੇ ਦੁਆਰਾ ਵਰਤੇ ਜਾ ਰਹੇ ਬ੍ਰਾਊਜ਼ਰ ਸੰਸਕਰਣ ਵਿੱਚ ਸੀਮਤ CSS ਸਹਾਇਤਾ ਹੈ। ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਅਨੁਭਵ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਸਿਫ਼ਾਰਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਇੱਕ ਅੱਪਡੇਟ ਕੀਤੇ ਬ੍ਰਾਊਜ਼ਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ (ਜਾਂ ਇੰਟਰਨੈੱਟ ਐਕਸਪਲੋਰਰ ਵਿੱਚ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਮੋਡ ਨੂੰ ਅਯੋਗ ਕਰੋ)। ਇਸ ਦੌਰਾਨ, ਨਿਰੰਤਰ ਸਹਾਇਤਾ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਸਾਈਟ ਨੂੰ ਸਟਾਈਲ ਅਤੇ JavaScript ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਰੈਂਡਰ ਕਰਾਂਗੇ।
ਐਕਚੁਏਟਰ ਹਰ ਜਗ੍ਹਾ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਨਿਰਮਾਣ ਅਤੇ ਉਦਯੋਗਿਕ ਆਟੋਮੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਾਰਜ ਕਰਨ ਲਈ ਸਹੀ ਉਤੇਜਨਾ ਬਲ ਜਾਂ ਟਾਰਕ ਲਾਗੂ ਕਰਕੇ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਗਤੀ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਤੇਜ਼, ਛੋਟੀਆਂ ਅਤੇ ਵਧੇਰੇ ਕੁਸ਼ਲ ਡਰਾਈਵਾਂ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਡਰਾਈਵ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ ਨਵੀਨਤਾ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਵਧਾ ਰਹੀ ਹੈ। ਸ਼ੇਪ ਮੈਮੋਰੀ ਅਲੌਏ (SMA) ਡਰਾਈਵਾਂ ਰਵਾਇਤੀ ਡਰਾਈਵਾਂ ਨਾਲੋਂ ਕਈ ਫਾਇਦੇ ਪੇਸ਼ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਪਾਵਰ-ਟੂ-ਵੇਟ ਅਨੁਪਾਤ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਇਸ ਖੋਜ ਨਿਬੰਧ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਦੋ-ਖੰਭਾਂ ਵਾਲਾ SMA-ਅਧਾਰਤ ਐਕਚੁਏਟਰ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਜੋ ਜੈਵਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੇ ਖੰਭਾਂ ਵਾਲੇ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਦੇ ਫਾਇਦਿਆਂ ਅਤੇ SMAs ਦੀਆਂ ਵਿਲੱਖਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਅਧਿਐਨ ਬਾਈਮੋਡਲ SMA ਵਾਇਰ ਪ੍ਰਬੰਧ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਨਵੇਂ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦੇ ਗਣਿਤਿਕ ਮਾਡਲ ਨੂੰ ਵਿਕਸਤ ਕਰਕੇ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਸਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਕੇ ਪਿਛਲੇ SMA ਐਕਟੁਏਟਰਾਂ ਦੀ ਪੜਚੋਲ ਅਤੇ ਵਿਸਤਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। SMA 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਜਾਣੇ-ਪਛਾਣੇ ਡਰਾਈਵਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਨਵੀਂ ਡਰਾਈਵ ਦੀ ਐਕਚੁਏਸ਼ਨ ਫੋਰਸ ਘੱਟੋ ਘੱਟ 5 ਗੁਣਾ ਵੱਧ ਹੈ (150 N ਤੱਕ)। ਅਨੁਸਾਰੀ ਭਾਰ ਘਟਾਉਣਾ ਲਗਭਗ 67% ਹੈ। ਗਣਿਤਿਕ ਮਾਡਲਾਂ ਦੇ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਨੂੰ ਟਿਊਨਿੰਗ ਕਰਨ ਅਤੇ ਮੁੱਖ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਉਪਯੋਗੀ ਹਨ। ਇਹ ਅਧਿਐਨ ਅੱਗੇ ਇੱਕ ਬਹੁ-ਪੱਧਰੀ Nth ਪੜਾਅ ਡਰਾਈਵ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਹੋਰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। SMA-ਅਧਾਰਤ ਡਿਪਵੇਲੇਰੇਟ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਕੋਲ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਹੈ, ਬਿਲਡਿੰਗ ਆਟੋਮੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਡਰੱਗ ਡਿਲੀਵਰੀ ਸਿਸਟਮ ਤੱਕ।
ਜੈਵਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਥਣਧਾਰੀ ਜੀਵਾਂ ਦੀਆਂ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਦੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਸੂਖਮ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਨੂੰ ਸਰਗਰਮ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ1। ਥਣਧਾਰੀ ਜੀਵਾਂ ਦੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਦੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਹਰੇਕ ਇੱਕ ਖਾਸ ਉਦੇਸ਼ ਦੀ ਪੂਰਤੀ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਥਣਧਾਰੀ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਟਿਸ਼ੂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਦਾ ਬਹੁਤ ਸਾਰਾ ਹਿੱਸਾ ਦੋ ਵਿਆਪਕ ਸ਼੍ਰੇਣੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਅਤੇ ਪੇਨੇਟ। ਹੈਮਸਟ੍ਰਿੰਗ ਅਤੇ ਹੋਰ ਫਲੈਕਸਰਾਂ ਵਿੱਚ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਨਾਮ ਤੋਂ ਹੀ ਪਤਾ ਲੱਗਦਾ ਹੈ, ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰੀ ਟੈਂਡਨ ਦੇ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਰੇਸ਼ੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਰੇਸ਼ਿਆਂ ਦੀ ਲੜੀ ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਜੋੜਨ ਵਾਲੇ ਟਿਸ਼ੂ ਦੁਆਰਾ ਕਤਾਰਬੱਧ ਅਤੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਹਨਾਂ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵੱਡਾ ਐਕਸਕਿਊਸ਼ਨ (ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤ ਛੋਟਾ ਕਰਨਾ) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਤਾਕਤ ਬਹੁਤ ਸੀਮਤ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਟ੍ਰਾਈਸੈਪਸ ਕੈਲਫ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ2 (ਲੇਟਰਲ ਗੈਸਟ੍ਰੋਕਨੇਮੀਅਸ (GL)3, ਮੈਡੀਅਲ ਗੈਸਟ੍ਰੋਕਨੇਮੀਅਸ (GM)4 ਅਤੇ ਸੋਲੀਅਸ (SOL)) ਅਤੇ ਐਕਸਟੈਂਸਰ ਫੇਮੋਰਿਸ (ਕਵਾਡ੍ਰਿਸੈਪਸ)5,6 ਵਿੱਚ ਪੇਨੇਟ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਟਿਸ਼ੂ ਹਰੇਕ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ7 ਵਿੱਚ ਪਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਪਿਨੇਟ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ, ਬਾਈਪੇਨੇਟ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਵਿੱਚ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਰੇਸ਼ੇ ਕੇਂਦਰੀ ਟੈਂਡਨ ਦੇ ਦੋਵੇਂ ਪਾਸੇ ਤਿਰਛੇ ਕੋਣਾਂ (ਪਿਨੇਟ ਐਂਗਲ) 'ਤੇ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਪੇਨੇਟ ਲਾਤੀਨੀ ਸ਼ਬਦ "ਪੇਨਾ" ਤੋਂ ਆਇਆ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ "ਪੈੱਨ", ਅਤੇ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਇਸਦਾ ਇੱਕ ਖੰਭ ਵਰਗਾ ਰੂਪ ਹੈ। ਪੇਨੇਟ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਦੇ ਰੇਸ਼ੇ ਛੋਟੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਦੇ ਲੰਬਕਾਰੀ ਧੁਰੇ ਨਾਲ ਕੋਣ ਵਾਲੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਪਿਨੇਟ ਬਣਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਇਹਨਾਂ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸ਼ਾਰਟਨਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਟ੍ਰਾਂਸਵਰਸ ਅਤੇ ਲੰਬਕਾਰੀ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਇਹਨਾਂ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਦੀ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਸਰੀਰਕ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਦੇ ਤਰੀਕੇ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸਮੁੱਚੀ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਤਾਕਤ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਇੱਕ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ ਲਈ, ਪੇਨੇਟ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਮਜ਼ਬੂਤ ਹੋਣਗੀਆਂ ਅਤੇ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਰੇਸ਼ਿਆਂ ਵਾਲੀਆਂ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਨਾਲੋਂ ਉੱਚ ਬਲ ਪੈਦਾ ਕਰਨਗੀਆਂ। ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਰੇਸ਼ਿਆਂ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਬਲਾਂ ਉਸ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਟਿਸ਼ੂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੈਕਰੋਸਕੋਪਿਕ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਬਲ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਸ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ ਸੁੰਗੜਨ, ਤਣਾਅ ਵਾਲੇ ਨੁਕਸਾਨ ਤੋਂ ਸੁਰੱਖਿਆ, ਕੁਸ਼ਨਿੰਗ ਵਰਗੇ ਵਿਲੱਖਣ ਗੁਣ ਹਨ। ਇਹ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਕਿਰਿਆ ਦੀਆਂ ਲਾਈਨਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਫਾਈਬਰ ਪ੍ਰਬੰਧ ਦੀਆਂ ਵਿਲੱਖਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਜਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਜਟਿਲਤਾ ਦਾ ਸ਼ੋਸ਼ਣ ਕਰਕੇ ਫਾਈਬਰ ਇਨਪੁਟ ਅਤੇ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਪਾਵਰ ਆਉਟਪੁੱਟ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਨੂੰ ਬਦਲਦਾ ਹੈ।
ਇੱਕ ਬਾਈਮੋਡਲ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦਾ SMA-ਅਧਾਰਤ ਐਕਚੁਏਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੇ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਚਿੱਤਰ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ, ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ (a), ਸਪਰਸ਼ ਬਲ ਦੇ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ SMA ਤਾਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਚਲਾਇਆ ਜਾਣ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਹੱਥ-ਆਕਾਰ ਵਾਲਾ ਯੰਤਰ ਦੋ-ਪਹੀਆ ਆਟੋਨੋਮਸ ਮੋਬਾਈਲ ਰੋਬੋਟ9,10 'ਤੇ ਮਾਊਂਟ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। , (b) ਵਿਰੋਧੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਰੱਖੇ ਗਏ SMA ਸਪਰਿੰਗ-ਲੋਡਡ ਔਰਬਿਟਲ ਪ੍ਰੋਸਥੇਸਿਸ ਦੇ ਨਾਲ ਰੋਬੋਟਿਕ ਔਰਬਿਟਲ ਪ੍ਰੋਸਥੇਸਿਸ। ਪ੍ਰੋਸਥੈਟਿਕ ਅੱਖ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਅੱਖ ਦੇ ਅੱਖ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਤੋਂ ਇੱਕ ਸਿਗਨਲ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ11, (c) SMA ਐਕਚੁਏਟਰ ਆਪਣੇ ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਅਤੇ ਘੱਟ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦੇ ਕਾਰਨ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅੰਦਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਆਦਰਸ਼ ਹਨ। ਇਸ ਸੰਰਚਨਾ ਵਿੱਚ, SMA ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਮੱਛੀ ਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਨਕਲ ਕਰਕੇ ਤਰੰਗ ਗਤੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, (d) SMA ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇੱਕ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਪਾਈਪ ਨਿਰੀਖਣ ਰੋਬੋਟ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜੋ ਇੰਚ ਕੀੜਾ ਗਤੀ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਚੈਨਲ 10 ਦੇ ਅੰਦਰ SMA ਤਾਰਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, (e) ਗੈਸਟ੍ਰੋਕਨੇਮੀਅਸ ਟਿਸ਼ੂ ਵਿੱਚ ਸੰਕੁਚਨ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਫਾਈਬਰਾਂ ਅਤੇ ਸੰਕੁਚਨ ਬਲ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, (f) ਪੇਨੇਟ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਫਾਈਬਰਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਿਵਸਥਿਤ SMA ਤਾਰਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਐਕਚੁਏਟਰ ਆਪਣੇ ਵਿਆਪਕ ਕਾਰਜਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮਕੈਨੀਕਲ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦਾ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਿੱਸਾ ਬਣ ਗਏ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਛੋਟੇ, ਤੇਜ਼ ਅਤੇ ਵਧੇਰੇ ਕੁਸ਼ਲ ਡਰਾਈਵਾਂ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬਣ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਆਪਣੇ ਫਾਇਦਿਆਂ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਰਵਾਇਤੀ ਡਰਾਈਵਾਂ ਮਹਿੰਗੀਆਂ ਅਤੇ ਰੱਖ-ਰਖਾਅ ਲਈ ਸਮਾਂ ਲੈਣ ਵਾਲੀਆਂ ਸਾਬਤ ਹੋਈਆਂ ਹਨ। ਹਾਈਡ੍ਰੌਲਿਕ ਅਤੇ ਨਿਊਮੈਟਿਕ ਐਕਚੁਏਟਰ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਅਤੇ ਮਹਿੰਗੇ ਹਨ ਅਤੇ ਪਹਿਨਣ, ਲੁਬਰੀਕੇਸ਼ਨ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਫੇਲ੍ਹ ਹੋਣ ਦੇ ਅਧੀਨ ਹਨ। ਮੰਗ ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਿੱਚ, ਸਮਾਰਟ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਲਾਗਤ-ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ, ਆਕਾਰ-ਅਨੁਕੂਲ ਅਤੇ ਉੱਨਤ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਨੂੰ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਲੋੜ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਚੱਲ ਰਹੀ ਖੋਜ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਅਲੌਏ (SMA) ਲੇਅਰਡ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਨੂੰ ਦੇਖ ਰਹੀ ਹੈ। ਹਾਇਰਾਰਕਲ ਐਕਚੁਏਟਰ ਇਸ ਪੱਖੋਂ ਵਿਲੱਖਣ ਹਨ ਕਿ ਉਹ ਵਧੀ ਹੋਈ ਅਤੇ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਡਿਸਕ੍ਰਿਟ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਨੂੰ ਜਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਮੈਕਰੋ ਸਕੇਲ ਉਪ-ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਜੋੜਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਸਬੰਧ ਵਿੱਚ, ਉੱਪਰ ਦੱਸੇ ਗਏ ਮਨੁੱਖੀ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਟਿਸ਼ੂ ਅਜਿਹੇ ਬਹੁ-ਪੱਧਰੀ ਐਕਚੁਏਸ਼ਨ ਦੀ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਬਹੁ-ਪੱਧਰੀ ਉਦਾਹਰਣ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਮੌਜੂਦਾ ਅਧਿਐਨ ਇੱਕ ਬਹੁ-ਪੱਧਰੀ SMA ਡਰਾਈਵ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕਈ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਡਰਾਈਵ ਐਲੀਮੈਂਟਸ (SMA ਤਾਰ) ਬਾਈਮੋਡਲ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਫਾਈਬਰ ਓਰੀਐਂਟੇਸ਼ਨਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ, ਜੋ ਸਮੁੱਚੇ ਡਰਾਈਵ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਇੱਕ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦਾ ਮੁੱਖ ਉਦੇਸ਼ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਬਲ ਅਤੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਵਰਗੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਪਾਵਰ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪੈਦਾ ਕਰਨਾ ਹੈ। ਸ਼ੇਪ ਮੈਮੋਰੀ ਅਲੌਏ "ਸਮਾਰਟ" ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦਾ ਇੱਕ ਵਰਗ ਹਨ ਜੋ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਆਪਣੀ ਸ਼ਕਲ ਨੂੰ ਬਹਾਲ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਉੱਚ ਲੋਡਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ, SMA ਤਾਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਆਕਾਰ ਰਿਕਵਰੀ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਿੱਧੇ ਬੰਧਨ ਵਾਲੇ ਸਮਾਰਟ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਇੱਕ ਉੱਚ ਐਕਚੁਏਸ਼ਨ ਊਰਜਾ ਘਣਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਮਕੈਨੀਕਲ ਲੋਡਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ, SMA ਭੁਰਭੁਰਾ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਕੁਝ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਅਧੀਨ, ਇੱਕ ਚੱਕਰੀ ਲੋਡ ਮਕੈਨੀਕਲ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਸੋਖ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਛੱਡ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਉਲਟਾਉਣ ਯੋਗ ਹਿਸਟਰੇਟਿਕ ਆਕਾਰ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਵਿਲੱਖਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ SMA ਨੂੰ ਸੈਂਸਰਾਂ, ਵਾਈਬ੍ਰੇਸ਼ਨ ਡੈਂਪਿੰਗ ਅਤੇ ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਲਈ ਆਦਰਸ਼ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ12। ਇਸ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ, SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਡਰਾਈਵਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਇਹ ਨੋਟ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਕਿ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਨੂੰ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਅਨੁਵਾਦਕ ਅਤੇ ਰੋਟਰੀ ਗਤੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ13,14,15। ਹਾਲਾਂਕਿ ਕੁਝ ਰੋਟਰੀ ਐਕਚੁਏਟਰ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਖੋਜਕਰਤਾ ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲੀਨੀਅਰ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਦਿਲਚਸਪੀ ਰੱਖਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਲੀਨੀਅਰ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਨੂੰ ਤਿੰਨ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ, ਵਿਸਥਾਪਨ ਅਤੇ ਵਿਭਿੰਨ ਐਕਚੁਏਟਰ 16। ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ, ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਡਰਾਈਵਾਂ ਨੂੰ SMA ਅਤੇ ਹੋਰ ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਡਰਾਈਵਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਜੋੜ ਕੇ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ। SMA-ਅਧਾਰਤ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਲੀਨੀਅਰ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦੀ ਇੱਕ ਅਜਿਹੀ ਉਦਾਹਰਣ ਇੱਕ DC ਮੋਟਰ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ SMA ਤਾਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਹੈ ਜੋ ਲਗਭਗ 100 N ਦੀ ਆਉਟਪੁੱਟ ਫੋਰਸ ਅਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਿਸਥਾਪਨ17 ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ SMA 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਡਰਾਈਵਾਂ ਵਿੱਚ ਪਹਿਲੇ ਵਿਕਾਸ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ SMA ਪੈਰਲਲ ਡਰਾਈਵ ਸੀ। ਕਈ SMA ਤਾਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਪੈਰਲਲ ਡਰਾਈਵ ਨੂੰ ਸਾਰੇ SMA18 ਤਾਰਾਂ ਨੂੰ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਵਿੱਚ ਰੱਖ ਕੇ ਡਰਾਈਵ ਦੀ ਪਾਵਰ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਦੇ ਪੈਰਲਲ ਕਨੈਕਸ਼ਨ ਲਈ ਨਾ ਸਿਰਫ਼ ਵਧੇਰੇ ਪਾਵਰ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਸਗੋਂ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਤਾਰ ਦੀ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਵੀ ਸੀਮਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। SMA ਅਧਾਰਿਤ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਨੁਕਸਾਨ ਸੀਮਤ ਯਾਤਰਾ ਹੈ ਜੋ ਉਹ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ, ਇੱਕ SMA ਕੇਬਲ ਬੀਮ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵਿਸਥਾਪਨ ਵਧਾਉਣ ਅਤੇ ਰੇਖਿਕ ਗਤੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਡਿਫਲੈਕਟਡ ਲਚਕਦਾਰ ਬੀਮ ਸੀ, ਪਰ ਉੱਚ ਬਲ ਪੈਦਾ ਨਹੀਂ ਕੀਤੇ 19। ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਅਲੌਇਜ਼ 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਰੋਬੋਟਾਂ ਲਈ ਨਰਮ ਵਿਕਾਰਯੋਗ ਢਾਂਚੇ ਅਤੇ ਫੈਬਰਿਕ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪ੍ਰਵਚਨ 20,21,22 ਲਈ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਜਿੱਥੇ ਉੱਚ ਗਤੀ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਪੰਪ ਦੁਆਰਾ ਚਲਾਏ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ 23 ਲਈ ਪਤਲੇ ਫਿਲਮ SMA ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਸੰਖੇਪ ਸੰਚਾਲਿਤ ਪੰਪਾਂ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ SMA ਝਿੱਲੀ ਦੀ ਡਰਾਈਵ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਡਰਾਈਵਰ ਦੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਕਾਰਕ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, SMA ਲੀਨੀਅਰ ਮੋਟਰਾਂ ਵਿੱਚ SMA ਸਪਰਿੰਗ ਜਾਂ ਰਾਡ ਮੋਟਰਾਂ ਨਾਲੋਂ ਬਿਹਤਰ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸਾਫਟ ਰੋਬੋਟਿਕਸ ਅਤੇ ਗ੍ਰਿਪਿੰਗ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਦੋ ਹੋਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਹਨ ਜੋ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, 25 N ਸਪੇਸ ਕਲੈਂਪ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਗਏ ਸਟੈਂਡਰਡ ਐਕਚੁਏਟਰ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਲਈ, ਇੱਕ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਅਲੌਏ ਪੈਰਲਲ ਐਕਚੁਏਟਰ 24 ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇੱਕ ਹੋਰ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ SMA ਸਾਫਟ ਐਕਚੁਏਟਰ ਇੱਕ ਤਾਰ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਏਮਬੈਡਡ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ 30 N ਦੀ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਖਿੱਚਣ ਸ਼ਕਤੀ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਸੀ। ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ, SMAs ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਜੈਵਿਕ ਵਰਤਾਰੇ ਦੀ ਨਕਲ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਐਕਚੁਏਟਰ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਵੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਅਜਿਹੇ ਇੱਕ ਵਿਕਾਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ 12-ਸੈੱਲ ਰੋਬੋਟ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ ਜੋ ਕਿ SMA ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਕੀੜੇ ਵਰਗੇ ਜੀਵ ਦਾ ਬਾਇਓਮੀਮੈਟਿਕ ਹੈ ਜੋ ਅੱਗ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸਾਈਨਸੌਇਡਲ ਗਤੀ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ26,27।
ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਹਿਲਾਂ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਮੌਜੂਦਾ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਣ ਵਾਲੀ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਤਾਕਤ ਦੀ ਇੱਕ ਸੀਮਾ ਹੈ। ਇਸ ਮੁੱਦੇ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ, ਇਹ ਅਧਿਐਨ ਇੱਕ ਬਾਇਓਮੀਮੈਟਿਕ ਬਾਈਮੋਡਲ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਬਣਤਰ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਅਲੌਏ ਤਾਰ ਦੁਆਰਾ ਚਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਵਰਗੀਕਰਨ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕਈ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਅਲੌਏ ਤਾਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਅੱਜ ਤੱਕ, ਸਾਹਿਤ ਵਿੱਚ ਸਮਾਨ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਵਾਲਾ ਕੋਈ ਵੀ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਐਕਚੁਏਟਰ ਰਿਪੋਰਟ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। SMA 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਇਹ ਵਿਲੱਖਣ ਅਤੇ ਨਾਵਲ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਬਾਈਮੋਡਲ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਅਲਾਈਨਮੈਂਟ ਦੌਰਾਨ SMA ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਮੌਜੂਦਾ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਦਾ ਟੀਚਾ ਇੱਕ ਬਾਇਓਮੀਮੈਟਿਕ ਡਿਪਵੇਲੇਰੇਟ ਐਕਚੁਏਟਰ ਬਣਾਉਣਾ ਸੀ ਤਾਂ ਜੋ ਇੱਕ ਛੋਟੇ ਵਾਲੀਅਮ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਬਲ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਣ। HVAC ਬਿਲਡਿੰਗ ਆਟੋਮੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਕੰਟਰੋਲ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਰਵਾਇਤੀ ਸਟੈਪਰ ਮੋਟਰ ਦੁਆਰਾ ਚਲਾਏ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਡਰਾਈਵਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਬਾਈਮੋਡਲ ਡਰਾਈਵ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਡਰਾਈਵ ਵਿਧੀ ਦੇ ਭਾਰ ਨੂੰ 67% ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, "ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ" ਅਤੇ "ਡਰਾਈਵ" ਨੂੰ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਬਦਲੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਅਧਿਐਨ ਅਜਿਹੀ ਡਰਾਈਵ ਦੇ ਮਲਟੀਫਿਜ਼ਿਕਸ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਅਜਿਹੇ ਸਿਸਟਮਾਂ ਦੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣਾਤਮਕ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। 7 V ਦੇ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ 'ਤੇ ਬਲ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵੰਡ ਦੀ ਹੋਰ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ। ਇਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਮੁੱਖ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਅਤੇ ਆਉਟਪੁੱਟ ਫੋਰਸ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਢੰਗ ਨਾਲ ਸਮਝਣ ਲਈ ਇੱਕ ਪੈਰਾਮੀਟ੍ਰਿਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ। ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਲੜੀਵਾਰ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਦੀ ਕਲਪਨਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਸਥੈਟਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਗੈਰ-ਚੁੰਬਕੀ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਲਈ ਸੰਭਾਵੀ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਜੋਂ ਲੜੀਵਾਰ ਪੱਧਰ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਉਪਰੋਕਤ ਅਧਿਐਨਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ-ਸਟੇਜ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੇ ਗਏ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਚਾਰ ਤੋਂ ਪੰਜ ਗੁਣਾ ਵੱਧ ਬਲ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇੱਕ ਮਲਟੀ-ਲੈਵਲ ਮਲਟੀ-ਲੈਵਲ ਡਰਾਈਵ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਉਹੀ ਡਰਾਈਵ ਫੋਰਸ ਰਵਾਇਤੀ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਡਰਾਈਵਾਂ ਨਾਲੋਂ ਦਸ ਗੁਣਾ ਤੋਂ ਵੱਧ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਅਧਿਐਨ ਫਿਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡਿਜ਼ਾਈਨਾਂ ਅਤੇ ਇਨਪੁਟ ਵੇਰੀਏਬਲਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਮੁੱਖ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕਰਦਾ ਹੈ। SMA ਤਾਰ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਲੰਬਾਈ (\(l_0\)), ਪਿਨੇਟ ਐਂਗਲ (\(\alpha\)) ਅਤੇ ਹਰੇਕ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਸਟ੍ਰੈਂਡ ਵਿੱਚ ਸਿੰਗਲ ਸਟ੍ਰੈਂਡਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ (n) ਦਾ ਡ੍ਰਾਈਵਿੰਗ ਫੋਰਸ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ 'ਤੇ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਤਾਕਤ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ (ਊਰਜਾ) ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਨਿਕਲੀ।
SMA ਤਾਰ ਨਿੱਕਲ-ਟਾਈਟੇਨੀਅਮ (Ni-Ti) ਮਿਸ਼ਰਤ ਧਾਤ ਪਰਿਵਾਰ ਵਿੱਚ ਦੇਖੇ ਗਏ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਪ੍ਰਭਾਵ (SME) ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, SMA ਦੋ ਤਾਪਮਾਨ-ਨਿਰਭਰ ਪੜਾਅ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ: ਇੱਕ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਪੜਾਅ ਅਤੇ ਇੱਕ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਪੜਾਅ। ਦੋਵਾਂ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਢਾਂਚਿਆਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੇ ਕਾਰਨ ਵਿਲੱਖਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਪਰਿਵਰਤਨ ਤਾਪਮਾਨ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਮੌਜੂਦ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਪੜਾਅ (ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਪੜਾਅ) ਵਿੱਚ, ਸਮੱਗਰੀ ਉੱਚ ਤਾਕਤ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਲੋਡ ਦੇ ਅਧੀਨ ਮਾੜੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵਿਗੜ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਮਿਸ਼ਰਤ ਧਾਤ ਸਟੇਨਲੈਸ ਸਟੀਲ ਵਾਂਗ ਵਿਵਹਾਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਇਹ ਉੱਚ ਐਕਚੁਏਸ਼ਨ ਦਬਾਅ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹੈ। Ni-Ti ਮਿਸ਼ਰਤ ਧਾਤ ਦੀ ਇਸ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਦਾ ਫਾਇਦਾ ਉਠਾਉਂਦੇ ਹੋਏ, SMA ਤਾਰਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਐਕਚੁਏਟਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਝੁਕਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਅਧੀਨ SMA ਦੇ ਥਰਮਲ ਵਿਵਹਾਰ ਦੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਮਕੈਨਿਕਸ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣਾਤਮਕ ਮਾਡਲ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣਾਤਮਕ ਨਤੀਜਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਚੰਗਾ ਸਮਝੌਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੋਇਆ।
SMA 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਬਾਈਮੋਡਲ ਡਰਾਈਵ ਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਲਈ ਚਿੱਤਰ 9a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ 'ਤੇ ਇੱਕ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਦੋ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ, ਡਰਾਈਵ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਬਲ (ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਬਲ) ਅਤੇ SMA ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ (SMA ਤਾਪਮਾਨ), ਨੂੰ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਡਰਾਈਵ ਵਿੱਚ ਤਾਰ ਦੀ ਪੂਰੀ ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਨਾਲ ਵੋਲਟੇਜ ਅੰਤਰ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਜੂਲ ਹੀਟਿੰਗ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਦਾ ਹੈ। ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਦੋ 10-s ਚੱਕਰਾਂ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ (ਚਿੱਤਰ 2a, b ਵਿੱਚ ਲਾਲ ਬਿੰਦੀਆਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ) ਹਰੇਕ ਚੱਕਰ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ 15-s ਕੂਲਿੰਗ ਪੀਰੀਅਡ ਦੇ ਨਾਲ। ਬਲਾਕਿੰਗ ਫੋਰਸ ਨੂੰ ਪਾਈਜ਼ੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਟ੍ਰੇਨ ਗੇਜ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ SMA ਤਾਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵੰਡ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵਿਗਿਆਨਕ-ਗ੍ਰੇਡ ਉੱਚ-ਰੈਜ਼ੋਲੂਸ਼ਨ LWIR ਕੈਮਰੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਅਸਲ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ (ਸਾਰਣੀ 2 ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਗਏ ਉਪਕਰਣਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵੇਖੋ)। ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਪੜਾਅ ਦੌਰਾਨ, ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਇਕਸਾਰਤਾ ਨਾਲ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਜਦੋਂ ਕੋਈ ਕਰੰਟ ਨਹੀਂ ਵਗਦਾ, ਤਾਂ ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਡਿੱਗਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਮੌਜੂਦਾ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਸੈੱਟਅੱਪ ਵਿੱਚ, ਕੂਲਿੰਗ ਪੜਾਅ ਦੌਰਾਨ SMA ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਡਿੱਗ ਗਿਆ, ਪਰ ਇਹ ਅਜੇ ਵੀ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਸੀ। ਚਿੱਤਰ 2e ਵਿੱਚ LWIR ਕੈਮਰੇ ਤੋਂ ਲਏ ਗਏ SMA ਤਾਰ 'ਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦਾ ਇੱਕ ਸਨੈਪਸ਼ਾਟ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਚਿੱਤਰ 2a ਵਿੱਚ ਡਰਾਈਵ ਸਿਸਟਮ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਬਲਾਕਿੰਗ ਫੋਰਸ ਦਿਖਾਈ ਗਈ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਫੋਰਸ ਸਪਰਿੰਗ ਦੇ ਰੀਸਟੋਰਿੰਗ ਫੋਰਸ ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਚਲਣਯੋਗ ਬਾਂਹ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 9a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਹਿੱਲਣਾ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਹੀ ਐਕਚੁਏਸ਼ਨ ਸ਼ੁਰੂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਚਲਣਯੋਗ ਬਾਂਹ ਸੈਂਸਰ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਂਦੀ ਹੈ, ਇੱਕ ਸਰੀਰ ਫੋਰਸ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 2c, d ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਤਾਪਮਾਨ \(84\,^{\circ}\hbox {C}\ ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਬਲ 105 N ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਇਹ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੋ ਚੱਕਰਾਂ ਦੌਰਾਨ SMA ਤਾਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਬਾਈਮੋਡਲ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਬਲ ਦੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੋ 10 ਸਕਿੰਟ ਦੇ ਚੱਕਰਾਂ (ਲਾਲ ਬਿੰਦੀਆਂ ਵਜੋਂ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ) ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਹਰੇਕ ਚੱਕਰ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ 15 ਸਕਿੰਟ ਦੀ ਠੰਢੀ ਮਿਆਦ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਲਈ ਵਰਤੀ ਗਈ SMA ਤਾਰ ਡਾਇਨਲੋਏ, ਇੰਕ. ਤੋਂ 0.51 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਵਿਆਸ ਵਾਲੀ ਫਲੈਕਸੀਨੋਲ ਤਾਰ ਸੀ। (a) ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੋ ਚੱਕਰਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਬਲ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, (c, d) ਇੱਕ PACEline CFT/5kN ਪਾਈਜ਼ੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੋਰਸ ਟ੍ਰਾਂਸਡਿਊਸਰ 'ਤੇ ਹਿਲਾਉਣ ਵਾਲੇ ਆਰਮ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਦੀ ਕਿਰਿਆ ਦੀਆਂ ਦੋ ਸੁਤੰਤਰ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, (b) ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੋ ਚੱਕਰਾਂ ਦੌਰਾਨ ਪੂਰੇ SMA ਤਾਰ ਦਾ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਤਾਪਮਾਨ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, (e) FLIR ResearchIR ਸਾਫਟਵੇਅਰ LWIR ਕੈਮਰੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ SMA ਤਾਰ ਤੋਂ ਲਿਆ ਗਿਆ ਤਾਪਮਾਨ ਸਨੈਪਸ਼ਾਟ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖੇ ਗਏ ਜਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਮਾਪਦੰਡ ਸਾਰਣੀ ਇੱਕ ਵਿੱਚ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਹਨ।
ਗਣਿਤਿਕ ਮਾਡਲ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ 7V ਦੇ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਅਧੀਨ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 5 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਪੈਰਾਮੀਟ੍ਰਿਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਅਤੇ SMA ਤਾਰ ਦੇ ਓਵਰਹੀਟਿੰਗ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਤੋਂ ਬਚਣ ਲਈ, ਐਕਚੁਏਟਰ ਨੂੰ 11.2 W ਦੀ ਪਾਵਰ ਸਪਲਾਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ 7V ਸਪਲਾਈ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮੇਬਲ DC ਪਾਵਰ ਸਪਲਾਈ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਅਤੇ ਤਾਰ ਵਿੱਚ 1.6A ਦਾ ਕਰੰਟ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਡਰਾਈਵ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਬਲ ਅਤੇ SDR ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਕਰੰਟ ਲਾਗੂ ਹੋਣ 'ਤੇ ਵਧਦਾ ਹੈ। 7V ਦੇ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਨਾਲ, ਪਹਿਲੇ ਚੱਕਰ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜਿਆਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਆਉਟਪੁੱਟ ਬਲ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 78 N ਅਤੇ 96 N ਹੈ। ਦੂਜੇ ਚੱਕਰ ਵਿੱਚ, ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੀ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਆਉਟਪੁੱਟ ਬਲ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 150 N ਅਤੇ 105 N ਸੀ। ਔਕਲੂਜ਼ਨ ਫੋਰਸ ਮਾਪਾਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਡੇਟਾ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਔਕਲੂਜ਼ਨ ਫੋਰਸ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਵਰਤੇ ਗਏ ਢੰਗ ਕਾਰਨ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜੇ। ਚਿੱਤਰ 5a ਲਾਕਿੰਗ ਫੋਰਸ ਦੇ ਮਾਪ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਬਦਲੇ ਵਿੱਚ ਉਦੋਂ ਮਾਪਿਆ ਜਾਂਦਾ ਸੀ ਜਦੋਂ ਡਰਾਈਵ ਸ਼ਾਫਟ PACEline CFT/5kN ਪਾਈਜ਼ੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੋਰਸ ਟ੍ਰਾਂਸਡਿਊਸਰ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਸੀ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 2s ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਜਦੋਂ ਡਰਾਈਵ ਸ਼ਾਫਟ ਕੂਲਿੰਗ ਜ਼ੋਨ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਵਿੱਚ ਫੋਰਸ ਸੈਂਸਰ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਫੋਰਸ ਤੁਰੰਤ ਜ਼ੀਰੋ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 2d ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਹੋਰ ਮਾਪਦੰਡ ਜੋ ਬਾਅਦ ਦੇ ਚੱਕਰਾਂ ਵਿੱਚ ਫੋਰਸ ਦੇ ਗਠਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਉਹ ਹਨ ਕੂਲਿੰਗ ਸਮੇਂ ਦੇ ਮੁੱਲ ਅਤੇ ਪਿਛਲੇ ਚੱਕਰ ਵਿੱਚ ਕਨਵੈਕਟਿਵ ਹੀਟ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦੇ ਗੁਣਾਂਕ। ਚਿੱਤਰ 2b ਤੋਂ, ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ 15 ਸਕਿੰਟ ਦੀ ਕੂਲਿੰਗ ਪੀਰੀਅਡ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, SMA ਵਾਇਰ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਤੱਕ ਨਹੀਂ ਪਹੁੰਚਿਆ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਪਹਿਲੇ ਚੱਕਰ (\(25\, ^{\circ}\hbox {C}\)) ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਦੂਜੇ ਡਰਾਈਵਿੰਗ ਚੱਕਰ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (\(40\,^{\circ }\hbox {C}\)) ਸੀ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਪਹਿਲੇ ਚੱਕਰ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਦੂਜੇ ਹੀਟਿੰਗ ਚੱਕਰ ਦੌਰਾਨ SMA ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਤਾਪਮਾਨ (\(A_s\)) ਤੱਕ ਪਹਿਲਾਂ ਪਹੁੰਚ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਪਰਿਵਰਤਨ ਅਵਧੀ ਵਿੱਚ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਤਣਾਅ ਅਤੇ ਬਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਅਤੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੀਟਿੰਗ ਅਤੇ ਕੂਲਿੰਗ ਚੱਕਰਾਂ ਦੌਰਾਨ ਤਾਪਮਾਨ ਵੰਡ ਥਰਮੋਗ੍ਰਾਫਿਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਤੋਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਉੱਚ ਗੁਣਾਤਮਕ ਸਮਾਨਤਾ ਰੱਖਦੀ ਹੈ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਅਤੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ ਤੋਂ SMA ਤਾਰ ਥਰਮਲ ਡੇਟਾ ਦੇ ਤੁਲਨਾਤਮਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੇ ਹੀਟਿੰਗ ਅਤੇ ਕੂਲਿੰਗ ਚੱਕਰਾਂ ਦੌਰਾਨ ਇਕਸਾਰਤਾ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਡੇਟਾ ਲਈ ਸਵੀਕਾਰਯੋਗ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਅੰਦਰ ਦਿਖਾਇਆ। ਪਹਿਲੇ ਚੱਕਰ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ SMA ਤਾਰ ਦਾ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਤਾਪਮਾਨ ਕ੍ਰਮਵਾਰ \(89\,^{\circ }\hbox {C}\) ਅਤੇ \(75\,^{\circ }\hbox {C }\, ਹੈ, ਅਤੇ ਦੂਜੇ ਚੱਕਰ ਵਿੱਚ SMA ਤਾਰ ਦਾ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਤਾਪਮਾਨ \(94\,^{\circ }\hbox {C}\) ਅਤੇ \(83\,^{\circ }\hbox {C}\) ਹੈ। ਬੁਨਿਆਦੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਿਕਸਤ ਮਾਡਲ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਸਮੀਖਿਆ ਵਿੱਚ ਥਕਾਵਟ ਅਤੇ ਓਵਰਹੀਟਿੰਗ ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ। ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ, ਮਾਡਲ ਨੂੰ SMA ਤਾਰ ਦੇ ਤਣਾਅ ਇਤਿਹਾਸ ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਨ ਲਈ ਸੁਧਾਰਿਆ ਜਾਵੇਗਾ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਹ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਢੁਕਵਾਂ ਹੋਵੇਗਾ। ਸਿਮੂਲਿੰਕ ਬਲਾਕ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਡਰਾਈਵ ਆਉਟਪੁੱਟ ਫੋਰਸ ਅਤੇ SMA ਤਾਪਮਾਨ ਪਲਾਟ 7 V ਦੇ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਪਲਸ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਡੇਟਾ ਦੀ ਆਗਿਆਯੋਗ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਅੰਦਰ ਹਨ। ਇਹ ਵਿਕਸਤ ਗਣਿਤਿਕ ਮਾਡਲ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਗਣਿਤਿਕ ਮਾਡਲ ਨੂੰ ਮੈਥਡਸ ਸੈਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਦੱਸੇ ਗਏ ਮੂਲ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਮੈਥਵਰਕਸ ਸਿਮੂਲਿੰਕ R2020b ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਚਿੱਤਰ 3b ਵਿੱਚ ਸਿਮੂਲਿੰਕ ਗਣਿਤ ਮਾਡਲ ਦਾ ਇੱਕ ਬਲਾਕ ਚਿੱਤਰ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਮਾਡਲ ਨੂੰ 7V ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਪਲਸ ਲਈ ਸਿਮੂਲੇਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 2a, b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਗਏ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੇ ਮੁੱਲ ਸਾਰਣੀ 1 ਵਿੱਚ ਸੂਚੀਬੱਧ ਹਨ। ਅਸਥਾਈ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 1 ਅਤੇ 1 ਵਿੱਚ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ। ਚਿੱਤਰ 3a ਅਤੇ 4। ਚਿੱਤਰ 4a, b ਵਿੱਚ SMA ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਜੋਂ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਬਲ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਰਿਵਰਸ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮੇਸ਼ਨ (ਹੀਟਿੰਗ) ਦੌਰਾਨ, ਜਦੋਂ SMA ਵਾਇਰ ਤਾਪਮਾਨ, \(T < A_s^{\prime}\) (ਤਣਾਅ-ਸੰਸ਼ੋਧਿਤ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਪੜਾਅ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ), ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ (\(\dot{\xi }\)) ਦੀ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਦਰ ਜ਼ੀਰੋ ਹੋਵੇਗੀ। ਰਿਵਰਸ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮੇਸ਼ਨ (ਹੀਟਿੰਗ) ਦੌਰਾਨ, ਜਦੋਂ SMA ਵਾਇਰ ਤਾਪਮਾਨ, \(T < A_s^{\prime}\) (ਤਣਾਅ-ਸੰਸ਼ੋਧਿਤ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਪੜਾਅ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ), ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ (\(\dot{\ xi }\)) ਦੀ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਦਰ ਜ਼ੀਰੋ ਹੋਵੇਗੀ। Во время обратного превращения (нагрева), когда температура проволоки SMA, \(T < A_s^{\prime}\) (температура начала аустенитура начала аустенитура начала аустенитура проволоки SMA, напряжением), скорость изменения объемной доли мартенсита (\(\dot{\ xi }\)) будет равно нулю. ਰਿਵਰਸ ਟ੍ਰਾਂਸਫੋਰਮੇਸ਼ਨ (ਹੀਟਿੰਗ) ਦੌਰਾਨ, ਜਦੋਂ SMA ਵਾਇਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ, \(T < A_s^{\prime}\) (ਤਣਾਅ-ਸੰਸ਼ੋਧਿਤ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ), ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ (\(\dot{\ xi }\ )) ਦੀ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਦਰ ਜ਼ੀਰੋ ਹੋਵੇਗੀ।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（\(\dot\)।在反向转变 （加热）中，当当当线温度\(t
(a) ਇੱਕ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਡਿਵੈਲਰੇਟ ਐਕਚੁਏਟਰ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਵੰਡ ਅਤੇ ਤਣਾਅ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਜੰਕਸ਼ਨ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਾ। ਜਦੋਂ ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਹੀਟਿੰਗ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਪਰਿਵਰਤਨ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਪਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸੋਧਿਆ ਹੋਇਆ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਪਰਿਵਰਤਨ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਣਾ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਜਦੋਂ ਤਾਰ ਰਾਡ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਕੂਲਿੰਗ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਮਾਰਟੈਂਸੀਟਿਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਪਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਮਾਰਟੈਂਸੀਟਿਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਤਾਪਮਾਨ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਐਕਚੁਏਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣਾਤਮਕ ਮਾਡਲਿੰਗ ਲਈ SMA। (ਸਿਮੂਲਿੰਕ ਮਾਡਲ ਦੇ ਹਰੇਕ ਉਪ-ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੇ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਦ੍ਰਿਸ਼ ਲਈ, ਪੂਰਕ ਫਾਈਲ ਦਾ ਅੰਤਿਕਾ ਭਾਗ ਵੇਖੋ।)
ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਵੰਡਾਂ ਲਈ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਨਤੀਜੇ 7V ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਦੋ ਚੱਕਰਾਂ (10 ਸਕਿੰਟ ਵਾਰਮ ਅੱਪ ਚੱਕਰ ਅਤੇ 15 ਸਕਿੰਟ ਕੂਲ ਡਾਊਨ ਚੱਕਰ) ਲਈ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਕਿ (ac) ਅਤੇ (e) ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਵੰਡ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, (d) ਅਤੇ (f) ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਵੰਡ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਸੰਬੰਧਿਤ ਇਨਪੁਟ ਸਥਿਤੀਆਂ ਲਈ, ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਤਣਾਅ 106 MPa (345 MPa ਤੋਂ ਘੱਟ, ਤਾਰ ਉਪਜ ਤਾਕਤ), ਬਲ 150 N ਹੈ, ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਿਸਥਾਪਨ 270 µm ਹੈ, ਅਤੇ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਮਾਰਟੈਂਸੀਟਿਕ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ 0.91 ਹੈ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਤਣਾਅ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਮਾਰਟੈਂਸਾਈਟ ਦੇ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਹਿਸਟਰੇਸਿਸ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ।
ਇਹੀ ਵਿਆਖਿਆ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਪੜਾਅ ਤੋਂ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਸਿੱਧੇ ਪਰਿਵਰਤਨ (ਕੂਲਿੰਗ) 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ SMA ਵਾਇਰ ਤਾਪਮਾਨ (T) ਅਤੇ ਤਣਾਅ-ਸੰਸ਼ੋਧਿਤ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਪੜਾਅ (\(M_f^{\prime}\ )) ਦਾ ਅੰਤਮ ਤਾਪਮਾਨ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 4d,f ਵਿੱਚ, SMA ਵਾਇਰ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਤਣਾਅ (\(\ਸਿਗਮਾ\)) ਅਤੇ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ (\(\xi\)) ਦੇ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਨੂੰ SMA ਵਾਇਰ (T) ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੇ ਇੱਕ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਦੋਵਾਂ ਡਰਾਈਵਿੰਗ ਚੱਕਰਾਂ ਲਈ। ਚਿੱਤਰ 3a ਵਿੱਚ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਪਲਸ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ SMA ਵਾਇਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦਿਖਾਈ ਗਈ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ ਤੋਂ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਜ਼ੀਰੋ ਵੋਲਟੇਜ 'ਤੇ ਇੱਕ ਗਰਮੀ ਸਰੋਤ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਕੇ ਅਤੇ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਕਨਵੈਕਟਿਵ ਕੂਲਿੰਗ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਕੇ ਵਧਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਹੀਟਿੰਗ ਦੌਰਾਨ, ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਦਾ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਮੁੜ ਰੂਪਾਂਤਰਣ ਉਦੋਂ ਸ਼ੁਰੂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ SMA ਵਾਇਰ ਤਾਪਮਾਨ (T) ਤਣਾਅ-ਸੁਧਾਰੇ ਗਏ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਨਿਊਕਲੀਏਸ਼ਨ ਤਾਪਮਾਨ (\(A_s^{\prime}\)) ਨੂੰ ਪਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਪੜਾਅ ਦੌਰਾਨ, SMA ਵਾਇਰ ਸੰਕੁਚਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਐਕਚੁਏਟਰ ਬਲ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਨਾਲ ਹੀ ਕੂਲਿੰਗ ਦੌਰਾਨ, ਜਦੋਂ SMA ਵਾਇਰ (T) ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਤਣਾਅ-ਸੰਸ਼ੋਧਿਤ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਪੜਾਅ (\(M_s^{\prime}\)) ਦੇ ਨਿਊਕਲੀਏਸ਼ਨ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਪਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਪੜਾਅ ਤੋਂ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਤਬਦੀਲੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਡਰਾਈਵ ਫੋਰਸ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
SMA 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਬਾਈਮੋਡਲ ਡਰਾਈਵ ਦੇ ਮੁੱਖ ਗੁਣਾਤਮਕ ਪਹਿਲੂ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਵੋਲਟੇਜ ਪਲਸ ਇਨਪੁੱਟ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਜੂਲ ਹੀਟਿੰਗ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ SMA ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਦਾ ਹੈ। ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ (\(\xi\)) ਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਮੁੱਲ 1 'ਤੇ ਸੈੱਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਸਮੱਗਰੀ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਤਾਰ ਗਰਮ ਹੁੰਦੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ, SMA ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਤਣਾਅ-ਸੁਧਾਰੇ ਗਏ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਨਿਊਕਲੀਏਸ਼ਨ ਤਾਪਮਾਨ \(A_s^{\prime}\) ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਆਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 4c ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਚਿੱਤਰ 4e ਵਿੱਚ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦੇ ਸਟ੍ਰੋਕ ਦੀ ਵੰਡ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਚਿੱਤਰ 5 ਵਿੱਚ - ਸਮੇਂ ਦੇ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਜੋਂ ਡ੍ਰਾਈਵਿੰਗ ਫੋਰਸ। ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਸੰਬੰਧਿਤ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ, ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ, ਅਤੇ ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਤਣਾਅ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ SMA ਤਾਰ ਸੁੰਗੜਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਬਲ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। 4d,f ਵਿੱਚ, ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਵੋਲਟੇਜ ਪਰਿਵਰਤਨ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ ਪਰਿਵਰਤਨ 7 V 'ਤੇ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਕੇਸ ਵਿੱਚ SMA ਦੀਆਂ ਹਿਸਟਰੇਸਿਸ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ।
ਡਰਾਈਵਿੰਗ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣਾਤਮਕ ਗਣਨਾਵਾਂ ਰਾਹੀਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਤਾਰਾਂ ਨੂੰ 10 ਸਕਿੰਟਾਂ ਲਈ 7 V ਦੇ ਪਲਸਡ ਇਨਪੁੱਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਅਧੀਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਫਿਰ ਦੋ ਚੱਕਰਾਂ ਵਿੱਚ 15 ਸਕਿੰਟਾਂ (ਕੂਲਿੰਗ ਪੜਾਅ) ਲਈ ਠੰਢਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਪਿਨੇਟ ਐਂਗਲ \(40^{\circ}\) 'ਤੇ ਸੈੱਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਅਤੇ ਹਰੇਕ ਸਿੰਗਲ ਪਿੰਨ ਲੈੱਗ ਵਿੱਚ SMA ਤਾਰ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਲੰਬਾਈ 83mm 'ਤੇ ਸੈੱਟ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। (a) ਇੱਕ ਲੋਡ ਸੈੱਲ ਨਾਲ ਡਰਾਈਵਿੰਗ ਫੋਰਸ ਨੂੰ ਮਾਪਣਾ (b) ਇੱਕ ਥਰਮਲ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਕੈਮਰੇ ਨਾਲ ਤਾਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਰਨਾ।
ਡਰਾਈਵ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਬਲ 'ਤੇ ਭੌਤਿਕ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ, ਚੁਣੇ ਹੋਏ ਭੌਤਿਕ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਪ੍ਰਤੀ ਗਣਿਤਿਕ ਮਾਡਲ ਦੀ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਨੂੰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਅਨੁਸਾਰ ਦਰਜਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਪਹਿਲਾਂ, ਮਾਡਲ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦਾ ਨਮੂਨਾ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਲਿਆ ਗਿਆ ਸੀ ਜੋ ਇੱਕ ਸਮਾਨ ਵੰਡ ਦੀ ਪਾਲਣਾ ਕਰਦੇ ਸਨ (ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ 'ਤੇ ਪੂਰਕ ਭਾਗ ਵੇਖੋ)। ਇਸ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਮਾਡਲ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ (\(V_{in}\)), ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ SMA ਤਾਰ ਦੀ ਲੰਬਾਈ (\(l_0\)), ਤਿਕੋਣ ਕੋਣ (\(\alpha\)), ਬਾਈਸ ਸਪਰਿੰਗ ਸਥਿਰਾਂਕ (\( K_x\ )), ਕਨਵੈਕਟਿਵ ਹੀਟ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਗੁਣਾਂਕ (\(h_T\)) ਅਤੇ ਯੂਨੀਮੋਡਲ ਸ਼ਾਖਾਵਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ (n) ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਅਗਲੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, ਸਿਖਰ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਇੱਕ ਅਧਿਐਨ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਲੋੜ ਵਜੋਂ ਚੁਣਿਆ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਤਾਕਤ 'ਤੇ ਵੇਰੀਏਬਲ ਦੇ ਹਰੇਕ ਸੈੱਟ ਦੇ ਪੈਰਾਮੀਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ। ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਟੋਰਨਾਡੋ ਪਲਾਟ ਹਰੇਕ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਲਈ ਸਹਿ-ਸੰਬੰਧ ਗੁਣਾਂਕ ਤੋਂ ਲਏ ਗਏ ਸਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 6a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
(a) ਮਾਡਲ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੇ ਸਹਿ-ਸੰਬੰਧ ਗੁਣਾਂਕ ਮੁੱਲ ਅਤੇ ਉਪਰੋਕਤ ਮਾਡਲ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੇ 2500 ਵਿਲੱਖਣ ਸਮੂਹਾਂ ਦੇ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਆਉਟਪੁੱਟ ਬਲ 'ਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਟੋਰਨਾਡੋ ਪਲਾਟ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਗ੍ਰਾਫ ਕਈ ਸੂਚਕਾਂ ਦੇ ਰੈਂਕ ਸਹਿ-ਸੰਬੰਧ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ ਕਿ \(V_{in}\) ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਸਹਿ-ਸੰਬੰਧ ਵਾਲਾ ਇੱਕੋ ਇੱਕ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਹੈ, ਅਤੇ \(l_0\) ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਸਹਿ-ਸੰਬੰਧ ਵਾਲਾ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਹੈ। ਪੀਕ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਤਾਕਤ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੰਜੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ (b, c) ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। \(K_x\) 400 ਤੋਂ 800 N/m ਤੱਕ ਹੈ ਅਤੇ n 4 ਤੋਂ 24 ਤੱਕ ਹੈ। ਵੋਲਟੇਜ (\(V_{in}\)) 4V ਤੋਂ 10V ਤੱਕ ਬਦਲਿਆ ਗਿਆ, ਤਾਰ ਦੀ ਲੰਬਾਈ (\(l_{0 } \)) 40 ਤੋਂ 100 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਬਦਲ ਗਈ, ਅਤੇ ਪੂਛ ਦਾ ਕੋਣ (\ (\alpha \)) \ (20 – 60 \, ^ {\circ }\) ਤੋਂ ਬਦਲਿਆ ਗਿਆ।
ਚਿੱਤਰ 6a ਵਿੱਚ ਪੀਕ ਡਰਾਈਵ ਫੋਰਸ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਵਾਲੇ ਹਰੇਕ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਹਿ-ਸੰਬੰਧ ਗੁਣਾਂਕ ਦਾ ਇੱਕ ਟੋਰਨਾਡੋ ਪਲਾਟ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 6a ਤੋਂ ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਵੋਲਟੇਜ ਪੈਰਾਮੀਟਰ (\(V_{in}\)) ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਆਉਟਪੁੱਟ ਫੋਰਸ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ, ਅਤੇ ਕਨਵੈਕਟਿਵ ਹੀਟ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਗੁਣਾਂਕ (\(h_T\)), ਫਲੇਮ ਐਂਗਲ (\ ( \alpha\)), ਡਿਸਪਲੇਸਮੈਂਟ ਸਪਰਿੰਗ ਸਥਿਰਾਂਕ (\(K_x\)) ਆਉਟਪੁੱਟ ਫੋਰਸ ਅਤੇ SMA ਤਾਰ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਲੰਬਾਈ (\(l_0\)) ਨਾਲ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ, ਅਤੇ ਯੂਨੀਮੋਡਲ ਸ਼ਾਖਾਵਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ (n) ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ਉਲਟ ਸਬੰਧ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਸਿੱਧੇ ਸਬੰਧ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਸਹਿ-ਸੰਬੰਧ ਗੁਣਾਂਕ (\(V_ {in}\)) ਦੇ ਉੱਚ ਮੁੱਲ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਸ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਦਾ ਪਾਵਰ ਆਉਟਪੁੱਟ 'ਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੈ। ਇੱਕ ਹੋਰ ਸਮਾਨ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੋ ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਸਪੇਸਾਂ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੰਜੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਕੇ ਸਿਖਰ ਬਲ ਨੂੰ ਮਾਪਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 6b, c ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। \(V_{in}\) ਅਤੇ \(l_0\), \(\alpha\) ਅਤੇ \(l_0\) ਦੇ ਪੈਟਰਨ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ \(V_{in}\) ਅਤੇ \(\alpha\ ) ਅਤੇ \(\alpha\) ਦੇ ਪੈਟਰਨ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹਨ। \(l_0\) ਦੇ ਛੋਟੇ ਮੁੱਲ ਉੱਚ ਪੀਕ ਫੋਰਸਾਂ ਵਿੱਚ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਆਉਂਦੇ ਹਨ। ਬਾਕੀ ਦੋ ਪਲਾਟ ਚਿੱਤਰ 6a ਦੇ ਨਾਲ ਇਕਸਾਰ ਹਨ, ਜਿੱਥੇ n ਅਤੇ \(K_x\) ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ ਅਤੇ \(V_{in}\) ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ। ਇਹ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਨੂੰ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਅਤੇ ਵਿਵਸਥਿਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਦੁਆਰਾ ਡਰਾਈਵ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਆਉਟਪੁੱਟ ਫੋਰਸ, ਸਟ੍ਰੋਕ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਅਤੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਢਾਲਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਮੌਜੂਦਾ ਖੋਜ ਕਾਰਜ N ਪੱਧਰਾਂ ਵਾਲੇ ਲੜੀਵਾਰ ਡਰਾਈਵਾਂ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਦੋ-ਪੱਧਰੀ ਲੜੀਵਾਰ ਵਿੱਚ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 7a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਪਹਿਲੇ ਪੱਧਰ ਦੇ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦੇ ਹਰੇਕ SMA ਤਾਰ ਦੀ ਬਜਾਏ, ਇੱਕ ਬਾਈਮੋਡਲ ਪ੍ਰਬੰਧ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 9e ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 7c ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਕਿਵੇਂ SMA ਤਾਰ ਇੱਕ ਚਲਣਯੋਗ ਬਾਂਹ (ਸਹਾਇਕ ਬਾਂਹ) ਦੇ ਦੁਆਲੇ ਘਿਰਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ ਜੋ ਸਿਰਫ ਲੰਬਕਾਰੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਚਲਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਚਲਣਯੋਗ ਬਾਂਹ ਪਹਿਲੇ ਪੜਾਅ ਦੇ ਮਲਟੀ-ਸਟੇਜ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦੀ ਚਲਣਯੋਗ ਬਾਂਹ ਵਾਂਗ ਹੀ ਚਲਦੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਇੱਕ N-ਸਟੇਜ ਡਰਾਈਵ \(N-1\) ਪੜਾਅ SMA ਤਾਰ ਨੂੰ ਪਹਿਲੇ ਪੜਾਅ ਦੇ ਡਰਾਈਵ ਨਾਲ ਬਦਲ ਕੇ ਬਣਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਹਰੇਕ ਸ਼ਾਖਾ ਪਹਿਲੇ ਪੜਾਅ ਡਰਾਈਵ ਦੀ ਨਕਲ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਉਸ ਸ਼ਾਖਾ ਦੇ ਅਪਵਾਦ ਦੇ ਨਾਲ ਜੋ ਤਾਰ ਨੂੰ ਆਪਣੇ ਆਪ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਨੇਸਟਡ ਢਾਂਚੇ ਬਣਾਏ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜੋ ਅਜਿਹੇ ਬਲ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਡਰਾਈਵਾਂ ਦੇ ਬਲਾਂ ਨਾਲੋਂ ਕਈ ਗੁਣਾ ਵੱਧ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਹਰੇਕ ਪੱਧਰ ਲਈ, 1 ਮੀਟਰ ਦੀ ਕੁੱਲ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ SMA ਤਾਰ ਲੰਬਾਈ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 7d ਵਿੱਚ ਸਾਰਣੀ ਫਾਰਮੈਟ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਹਰੇਕ ਯੂਨੀਮੋਡਲ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ ਹਰੇਕ ਤਾਰ ਰਾਹੀਂ ਵਹਿੰਦਾ ਕਰੰਟ ਅਤੇ ਹਰੇਕ SMA ਵਾਇਰ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਪ੍ਰੀਸਟ੍ਰੈਸ ਅਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਹਰੇਕ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਸਾਡੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣਾਤਮਕ ਮਾਡਲ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਆਉਟਪੁੱਟ ਫੋਰਸ ਪੱਧਰ ਨਾਲ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਵਿਸਥਾਪਨ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ। ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਵਿਸਥਾਪਨ ਅਤੇ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਦੀ ਤਾਕਤ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਵਪਾਰ-ਬੰਦ ਸੀ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 7b ਵਿੱਚ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਬਲ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪਰਤਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਡਾ ਵਿਸਥਾਪਨ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਪਰਤ ਵਿੱਚ ਦੇਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਪਦ-ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਪੱਧਰ \(N=5\) 'ਤੇ ਸੈੱਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਤਾਂ 2 ਦੇਖੇ ਗਏ ਸਟ੍ਰੋਕ \(\upmu\)m ਦੇ ਨਾਲ 2.58 kN ਦਾ ਇੱਕ ਸਿਖਰ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਬਲ ਪਾਇਆ ਗਿਆ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਪਹਿਲਾ ਪੜਾਅ ਡਰਾਈਵ 277 \(\upmu\)m ਦੇ ਸਟ੍ਰੋਕ 'ਤੇ 150 N ਦਾ ਬਲ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਮਲਟੀ-ਲੈਵਲ ਐਕਚੁਏਟਰ ਅਸਲ ਜੈਵਿਕ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਦੀ ਨਕਲ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿੱਥੇ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਅਲੌਇਜ਼ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਨਕਲੀ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਸਟੀਕ ਅਤੇ ਬਾਰੀਕ ਹਰਕਤਾਂ ਨਾਲ ਕਾਫ਼ੀ ਉੱਚ ਬਲ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਛੋਟੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਇਹ ਹਨ ਕਿ ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਪਦ-ਅਨੁਕ੍ਰਮ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਗਤੀ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਡਰਾਈਵ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਗੁੰਝਲਤਾ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
(a) ਇੱਕ ਦੋ-ਪੜਾਅ (\(N=2\)) ਲੇਅਰਡ ਸ਼ੇਪ ਮੈਮੋਰੀ ਅਲੌਏ ਲੀਨੀਅਰ ਐਕਚੁਏਟਰ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬਾਈਮੋਡਲ ਕੌਂਫਿਗਰੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਮਾਡਲ ਪਹਿਲੇ ਪੜਾਅ ਦੇ ਲੇਅਰਡ ਐਕਚੁਏਟਰ ਵਿੱਚ SMA ਵਾਇਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਹੋਰ ਸਿੰਗਲ ਸਟੇਜ ਲੇਅਰਡ ਐਕਚੁਏਟਰ ਨਾਲ ਬਦਲ ਕੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। (c) ਦੂਜੇ ਪੜਾਅ ਦੇ ਮਲਟੀਲੇਅਰ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦੀ ਵਿਗੜੀ ਹੋਈ ਸੰਰਚਨਾ। (b) ਪੱਧਰਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਬਲਾਂ ਅਤੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਵੰਡ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦਾ ਸਿਖਰ ਬਲ ਗ੍ਰਾਫ 'ਤੇ ਸਕੇਲ ਪੱਧਰ ਨਾਲ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਸਟ੍ਰੋਕ ਸਕੇਲ ਪੱਧਰ ਨਾਲ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ। ਹਰੇਕ ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦਾ ਅਤੇ ਪ੍ਰੀ-ਵੋਲਟੇਜ ਸਾਰੇ ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦੇ ਹਨ। (d) ਸਾਰਣੀ ਹਰੇਕ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਟੂਟੀਆਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਅਤੇ SMA ਵਾਇਰ (ਫਾਈਬਰ) ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਤਾਰਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਸੂਚਕਾਂਕ 1 ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਸੈਕੰਡਰੀ ਸ਼ਾਖਾਵਾਂ (ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਲੈੱਗ ਨਾਲ ਜੁੜੀ ਇੱਕ) ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਸਬਸਕ੍ਰਿਪਟ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਡੀ ਸੰਖਿਆ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਈ ਗਈ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਪੱਧਰ 5 'ਤੇ, \(n_1\) ਹਰੇਕ ਬਾਈਮੋਡਲ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ SMA ਤਾਰਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ \(n_5\) ਸਹਾਇਕ ਲੱਤਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ (ਮੁੱਖ ਲੱਤ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਇੱਕ) ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਕਈ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਨਾਲ SMAs ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਨੂੰ ਮਾਡਲ ਕਰਨ ਲਈ ਕਈ ਤਰੀਕੇ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਪੜਾਅ ਤਬਦੀਲੀ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਮੈਕਰੋਸਕੋਪਿਕ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਥਰਮੋਮੈਕਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਸੰਵਿਧਾਨਕ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦਾ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ ਸੁਭਾਵਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੈ। ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਰਤਿਆ ਜਾਣ ਵਾਲਾ ਫੈਨੋਮੋਨੋਲੋਜੀਕਲ ਮਾਡਲ ਤਨਾਕਾ28 ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਹੈ ਅਤੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਤਨਾਕਾ [28] ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਫੈਨੋਮੋਨੋਲੋਜੀਕਲ ਮਾਡਲ ਮੰਨਦਾ ਹੈ ਕਿ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਦਾ ਆਇਤਨ ਅੰਸ਼ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਤਣਾਅ ਦਾ ਇੱਕ ਘਾਤਕ ਫੰਕਸ਼ਨ ਹੈ। ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ, ਲਿਆਂਗ ਅਤੇ ਰੋਜਰਸ29 ਅਤੇ ਬ੍ਰਿਨਸਨ30 ਨੇ ਇੱਕ ਮਾਡਲ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤਾ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਪੜਾਅ ਪਰਿਵਰਤਨ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦਾ ਇੱਕ ਕੋਸਾਈਨ ਫੰਕਸ਼ਨ ਮੰਨਿਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਮਾਡਲ ਵਿੱਚ ਮਾਮੂਲੀ ਸੋਧਾਂ ਦੇ ਨਾਲ। ਬੇਕਰ ਅਤੇ ਬ੍ਰਿਨਸਨ ਨੇ ਮਨਮਾਨੇ ਲੋਡਿੰਗ ਹਾਲਤਾਂ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਅੰਸ਼ਕ ਪਰਿਵਰਤਨਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ SMA ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਨੂੰ ਮਾਡਲ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਪੜਾਅ ਚਿੱਤਰ ਅਧਾਰਤ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਮਾਡਲ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤਾ। ਬੈਨਰਜੀ32 ਇਲਾਹਿਨੀਆ ਅਤੇ ਅਹਿਮਦੀਆਨ33 ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਡਿਗਰੀ ਆਜ਼ਾਦੀ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਦੀ ਨਕਲ ਕਰਨ ਲਈ ਬੇਕਰ ਅਤੇ ਬ੍ਰਿਨਸਨ31 ਪੜਾਅ ਚਿੱਤਰ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਫੇਜ਼ ਡਾਇਗ੍ਰਾਮਾਂ 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਵਿਧੀਆਂ, ਜੋ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਵੋਲਟੇਜ ਵਿੱਚ ਗੈਰ-ਮੋਨੋਟੋਨਿਕ ਤਬਦੀਲੀ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੀਆਂ ਹਨ, ਨੂੰ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ। ਏਲਾਖਿਨਿਆ ਅਤੇ ਅਹਿਮਦੀਅਨ ਮੌਜੂਦਾ ਫੈਨੋਮੋਨੋਲੋਜੀਕਲ ਮਾਡਲਾਂ ਦੀਆਂ ਇਹਨਾਂ ਕਮੀਆਂ ਵੱਲ ਧਿਆਨ ਖਿੱਚਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਕਿਸੇ ਵੀ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਲੋਡਿੰਗ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਫੈਨੋਮੋਨੋਲੋਜੀਕਲ ਮਾਡਲ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਦਿੰਦੇ ਹਨ।
SMA ਵਾਇਰ ਦਾ ਢਾਂਚਾਗਤ ਮਾਡਲ SMA ਵਾਇਰ ਦੇ ਤਣਾਅ (\(\ਸਿਗਮਾ\)), ਤਣਾਅ (\(\ਐਪਸਿਲੋਨ\)), ਤਾਪਮਾਨ (T), ਅਤੇ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ (\(\xi\)) ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਫੈਨੋਮੋਨੋਲੋਜੀਕਲ ਸੰਵਿਧਾਨਕ ਮਾਡਲ ਪਹਿਲਾਂ ਤਾਨਾਕਾ28 ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਲਿਆਂਗ29 ਅਤੇ ਬ੍ਰਿਨਸਨ30 ਦੁਆਰਾ ਅਪਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਸਮੀਕਰਨ ਦੇ ਡੈਰੀਵੇਟਿਵ ਦਾ ਰੂਪ ਇਹ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ E ਪੜਾਅ ਨਿਰਭਰ SMA ਯੰਗ ਦਾ ਮਾਡਿਊਲਸ ਹੈ ਜੋ \(\displaystyle E=\xi E_M + (1-\xi )E_A\) ਅਤੇ \(E_A\) ਅਤੇ \(E_M\) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਜੋ ਯੰਗ ਦੇ ਮਾਡਿਊਲਸ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਔਸਟੇਨੀਟਿਕ ਅਤੇ ਮਾਰਟੈਂਸੀਟਿਕ ਪੜਾਅ ਹਨ, ਅਤੇ ਥਰਮਲ ਵਿਸਥਾਰ ਦੇ ਗੁਣਾਂਕ ਨੂੰ \(\theta _T\) ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਪੜਾਅ ਪਰਿਵਰਤਨ ਯੋਗਦਾਨ ਕਾਰਕ \(\Omega = -E \epsilon _L\) ਹੈ ਅਤੇ \(\epsilon _L\) SMA ਵਾਇਰ ਵਿੱਚ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਰਿਕਵਰੀਯੋਗ ਸਟ੍ਰੇਨ ਹੈ।
ਫੇਜ਼ ਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਸਮੀਕਰਨ ਲਿਆਂਗ29 ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੋਸਾਈਨ ਫੰਕਸ਼ਨ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਤਾਨਾਕਾ28 ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਘਾਤਕ ਫੰਕਸ਼ਨ ਦੀ ਬਜਾਏ ਬ੍ਰਿਨਸਨ30 ਦੁਆਰਾ ਅਪਣਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਫੇਜ਼ ਟ੍ਰਾਂਜਿਸ਼ਨ ਮਾਡਲ ਏਲਾਖਿਨਿਆ ਅਤੇ ਅਹਿਮਦੀਆਨ34 ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਮਾਡਲ ਦਾ ਇੱਕ ਵਿਸਥਾਰ ਹੈ ਅਤੇ ਲਿਆਂਗ29 ਅਤੇ ਬ੍ਰਿਨਸਨ30 ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਫੇਜ਼ ਟ੍ਰਾਂਜਿਸ਼ਨ ਸ਼ਰਤਾਂ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਸੋਧਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਫੇਜ਼ ਟ੍ਰਾਂਜਿਸ਼ਨ ਮਾਡਲ ਲਈ ਵਰਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਸ਼ਰਤਾਂ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਥਰਮੋਮੈਕਨੀਕਲ ਲੋਡਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਵੈਧ ਹਨ। ਸਮੇਂ ਦੇ ਹਰੇਕ ਪਲ 'ਤੇ, ਸੰਵਿਧਾਨਕ ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਮਾਡਲਿੰਗ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਦੇ ਵਾਲੀਅਮ ਫਰੈਕਸ਼ਨ ਦੇ ਮੁੱਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਗਰਮ ਕਰਨ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਦੇ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਸੰਚਾਲਨ ਪੁਨਰ-ਰੂਪਾਂਤਰਣ ਸਮੀਕਰਨ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ \(\xi\) ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਦਾ ਆਇਤਨ ਅੰਸ਼ ਹੈ, \(\xi _M\) ਗਰਮ ਕਰਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਦਾ ਆਇਤਨ ਅੰਸ਼ ਹੈ, \(\displaystyle a_A = \pi /(A_f – A_s)\), \( \displaystyle b_A = -a_A/C_A\) ਅਤੇ \(C_A\) – ਕਰਵ ਅਨੁਮਾਨ ਪੈਰਾਮੀਟਰ, T – SMA ਵਾਇਰ ਤਾਪਮਾਨ, \(A_s\) ਅਤੇ \(A_f\) – ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਪੜਾਅ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਅਤੇ ਅੰਤ, ਕ੍ਰਮਵਾਰ, ਤਾਪਮਾਨ।
ਕੂਲਿੰਗ ਹਾਲਤਾਂ ਵਿੱਚ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਦੇ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਵਿੱਚ ਪੜਾਅ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਸਿੱਧਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਨਿਯੰਤਰਣ ਸਮੀਕਰਨ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ \(\xi _A\) ਠੰਢਾ ਹੋਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਦਾ ਆਇਤਨ ਅੰਸ਼ ਹੈ, \(\displaystyle a_M = \pi /(M_s – M_f)\), \(\displaystyle b_M = -a_M/C_M\) ਅਤੇ \( C_M \) – ਕਰਵ ਫਿਟਿੰਗ ਪੈਰਾਮੀਟਰ, T – SMA ਵਾਇਰ ਤਾਪਮਾਨ, \(M_s\) ਅਤੇ \(M_f\) – ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਅਤੇ ਅੰਤਿਮ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਤਾਪਮਾਨ, ਕ੍ਰਮਵਾਰ।
ਸਮੀਕਰਨਾਂ (3) ਅਤੇ (4) ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਉਲਟ ਅਤੇ ਸਿੱਧੇ ਰੂਪਾਂਤਰਣ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਨੂੰ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸਰਲ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਅੱਗੇ ਅਤੇ ਪਿੱਛੇ ਤਬਦੀਲੀ ਦੌਰਾਨ \(\eta _{\sigma}\) ਅਤੇ \(\eta _{T}\) ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮੁੱਲ ਲੈਂਦੇ ਹਨ। \(\eta _{\sigma}\) ਅਤੇ \(\eta _{T}\) ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਮੂਲ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵਾਧੂ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਲਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਅਤੇ ਵਿਸਥਾਰ ਵਿੱਚ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।
SMA ਤਾਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਜੂਲ ਹੀਟਿੰਗ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਆਉਂਦੀ ਹੈ। SMA ਤਾਰ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਜਾਂ ਛੱਡੀ ਗਈ ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੀ ਗੁਪਤ ਗਰਮੀ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। SMA ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਗਰਮੀ ਦਾ ਨੁਕਸਾਨ ਜ਼ਬਰਦਸਤੀ ਸੰਵਹਿਣ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੇ ਅਣਗਿਣਤ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਦੇਖਦੇ ਹੋਏ, ਗਰਮੀ ਊਰਜਾ ਸੰਤੁਲਨ ਸਮੀਕਰਨ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ \(m_{wire}\) SMA ਤਾਰ ਦਾ ਕੁੱਲ ਪੁੰਜ ਹੈ, \(c_{p}\) SMA ਦੀ ਖਾਸ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ ਹੈ, \(V_{in}\) ਤਾਰ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਵੋਲਟੇਜ ਹੈ, \(R_{ohm} \ ) - ਪੜਾਅ-ਨਿਰਭਰ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ SMA, ਜਿਸਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ; \(R_{ohm} = (l/A_{cross})[\xi r_M + (1-\xi )r_A]\ ) ਜਿੱਥੇ \(r_M\ ) ਅਤੇ \(r_A\) ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਅਤੇ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਵਿੱਚ SMA ਪੜਾਅ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕਤਾ ਹਨ, \(A_{c}\) SMA ਤਾਰ ਦਾ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਹੈ, \(\Delta H \) ਇੱਕ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਮਿਸ਼ਰਤ ਧਾਤ ਹੈ। ਤਾਰ, T ਅਤੇ \(T_{\infty}\) ਦੇ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੀ ਸੁੱਤੀ ਤਾਪ ਕ੍ਰਮਵਾਰ SMA ਤਾਰ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਹਨ।
ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਅਲੌਏ ਤਾਰ ਨੂੰ ਐਕਟੀਵੇਟ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਤਾਰ ਸੰਕੁਚਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਬਾਈਮੋਡਲ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਹਰੇਕ ਸ਼ਾਖਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬਲ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਫਾਈਬਰ ਫੋਰਸ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। SMA ਤਾਰ ਦੇ ਹਰੇਕ ਸਟ੍ਰੈਂਡ ਵਿੱਚ ਫਾਈਬਰਾਂ ਦੇ ਬਲ ਇਕੱਠੇ ਐਕਟੀਵੇਟ ਕਰਨ ਲਈ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਬਲ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 9e ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇੱਕ ਬਾਈਸਿੰਗ ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੇ ਕਾਰਨ, Nth ਮਲਟੀਲੇਅਰ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦਾ ਕੁੱਲ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਬਲ ਹੈ:
\(N = 1\) ਨੂੰ ਸਮੀਕਰਨ (7) ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਕੇ, ਪਹਿਲੇ ਪੜਾਅ ਦੇ ਬਾਈਮੋਡਲ ਡਰਾਈਵ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਦੀ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ n ਯੂਨੀਮੋਡਲ ਲੱਤਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਹੈ, \(F_m\) ਡਰਾਈਵ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਬਲ ਹੈ, \(F_f\) SMA ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਫਾਈਬਰ ਤਾਕਤ ਹੈ, \(K_x\) ਬਾਈਸ ਸਟੀਫਨੈੱਸ ਹੈ। ਸਪਰਿੰਗ, \(\alpha\) ਤਿਕੋਣ ਦਾ ਕੋਣ ਹੈ, \(x_0\) SMA ਕੇਬਲ ਨੂੰ ਪਹਿਲਾਂ ਤੋਂ ਤਣਾਅ ਵਾਲੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣ ਲਈ ਬਾਈਸ ਸਪਰਿੰਗ ਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਆਫਸੈੱਟ ਹੈ, ਅਤੇ \(\Delta x\) ਐਕਚੁਏਟਰ ਟ੍ਰੈਵਲ ਹੈ।
ਡਰਾਈਵ (\(\Delta x\)) ਦਾ ਕੁੱਲ ਵਿਸਥਾਪਨ ਜਾਂ ਗਤੀ Nਵੇਂ ਪੜਾਅ ਦੇ SMA ਤਾਰ 'ਤੇ ਵੋਲਟੇਜ (\(\sigma\)) ਅਤੇ ਸਟ੍ਰੇਨ (\(\epsilon\)) 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਡਰਾਈਵ ਨੂੰ (ਆਉਟਪੁੱਟ ਦਾ ਚਿੱਤਰ ਵੇਖੋ। ਵਾਧੂ ਹਿੱਸਾ):
ਕਿਨੇਮੈਟਿਕ ਸਮੀਕਰਨ ਡਰਾਈਵ ਡਿਫਾਰਮੇਸ਼ਨ (\(\ਐਪਸਿਲੋਨ\)) ਅਤੇ ਡਿਸਪਲੇਸਮੈਂਟ ਜਾਂ ਡਿਸਪਲੇਸਮੈਂਟ (\(\ਡੈਲਟਾ x\)) ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਯੂਨੀਮੋਡਲ ਸ਼ਾਖਾ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਵੀ ਸਮੇਂ t 'ਤੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ Arb ਵਾਇਰ ਲੰਬਾਈ (\(l_0\)) ਅਤੇ ਵਾਇਰ ਲੰਬਾਈ (l) ਦੇ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਜੋਂ Arb ਵਾਇਰ ਦਾ ਵਿਕਾਰ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ \(l = \sqrt{l_0^2 +(\Delta x_1)^2 – 2 l_0 (\Delta x_1) \cos \alpha _1}\) ਨੂੰ \(\Delta\)ABB ' ਵਿੱਚ ਕੋਸਾਈਨ ਫਾਰਮੂਲਾ ਲਾਗੂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 8 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਪਹਿਲੇ ਪੜਾਅ ਦੀ ਡਰਾਈਵ (\(N = 1\) ਲਈ, \(\Delta x_1\) \(\Delta x\) ਹੈ, ਅਤੇ \(\alpha _1\) \(\alpha \) ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 8 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਸਮੀਕਰਨ (11) ਤੋਂ ਸਮੇਂ ਨੂੰ ਵੱਖਰਾ ਕਰਕੇ ਅਤੇ l ਦੇ ਮੁੱਲ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ, ਤਣਾਅ ਦਰ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਲਿਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ \(l_0\) SMA ਤਾਰ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਲੰਬਾਈ ਹੈ, l ਇੱਕ ਯੂਨੀਮੋਡਲ ਸ਼ਾਖਾ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਵੀ ਸਮੇਂ t 'ਤੇ ਤਾਰ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਹੈ, \(\epsilon\) SMA ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਵਿਕਾਰ ਹੈ, ਅਤੇ \(\alpha \) ਤਿਕੋਣ ਦਾ ਕੋਣ ਹੈ, \(\Delta x\) ਡਰਾਈਵ ਆਫਸੈੱਟ ਹੈ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 8 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ)।
ਇਸ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਸਾਰੇ n ਸਿੰਗਲ-ਪੀਕ ਸਟ੍ਰਕਚਰ (\(n=6\)) ਇਨਪੁੱਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ \(V_{in}\) ਨਾਲ ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ। ਪੜਾਅ I: ਜ਼ੀਰੋ ਵੋਲਟੇਜ ਹਾਲਤਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਇੱਕ ਬਾਈਮੋਡਲ ਸੰਰਚਨਾ ਵਿੱਚ SMA ਤਾਰ ਦਾ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਚਿੱਤਰ ਪੜਾਅ II: ਇੱਕ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਢਾਂਚਾ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਜਿੱਥੇ SMA ਤਾਰ ਉਲਟ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸੰਕੁਚਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਲਾਲ ਲਾਈਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
ਸੰਕਲਪ ਦੇ ਸਬੂਤ ਵਜੋਂ, ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨਾਲ ਅੰਡਰਲਾਈੰਗ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਦੇ ਸਿਮੂਲੇਟਡ ਡੈਰੀਵੇਸ਼ਨ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ SMA-ਅਧਾਰਤ ਬਾਈਮੋਡਲ ਡਰਾਈਵ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਬਾਈਮੋਡਲ ਲੀਨੀਅਰ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦਾ CAD ਮਾਡਲ ਚਿੱਤਰ 9a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਚਿੱਤਰ 9c ਵਿੱਚ ਬਾਈਮੋਡਲ ਢਾਂਚੇ ਵਾਲੇ ਦੋ-ਪਲੇਨ SMA-ਅਧਾਰਤ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਇੱਕ ਰੋਟੇਸ਼ਨਲ ਪ੍ਰਿਜ਼ਮੈਟਿਕ ਕਨੈਕਸ਼ਨ ਲਈ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਡਰਾਈਵ ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਨੂੰ ਅਲਟੀਮੇਕਰ 3 ਐਕਸਟੈਂਡਡ 3D ਪ੍ਰਿੰਟਰ 'ਤੇ ਐਡਿਟਿਵ ਮੈਨੂਫੈਕਚਰਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੀ 3D ਪ੍ਰਿੰਟਿੰਗ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਸਮੱਗਰੀ ਪੌਲੀਕਾਰਬੋਨੇਟ ਹੈ ਜੋ ਗਰਮੀ ਰੋਧਕ ਸਮੱਗਰੀ ਲਈ ਢੁਕਵੀਂ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਮਜ਼ਬੂਤ, ਟਿਕਾਊ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਉੱਚ ਕੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਤਾਪਮਾਨ (110-113 \(^{\circ }\) C) ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਡਾਇਨਲੋਏ, ਇੰਕ. ਫਲੈਕਸੀਨੋਲ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਅਲੌਏ ਵਾਇਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ ਫਲੈਕਸੀਨੋਲ ਵਾਇਰ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਮਲਟੀਲੇਅਰ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਉੱਚ ਬਲਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਦੇ ਇੱਕ ਬਾਈਮੋਡਲ ਪ੍ਰਬੰਧ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਫਾਈਬਰਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਮਲਟੀਪਲ SMA ਤਾਰਾਂ ਨੂੰ ਵਿਵਸਥਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 9b, d ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 9a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਚਲਣਯੋਗ ਬਾਂਹ SMA ਤਾਰ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਗਏ ਤੀਬਰ ਕੋਣ ਨੂੰ ਕੋਣ (\(\alpha\)) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਖੱਬੇ ਅਤੇ ਸੱਜੇ ਕਲੈਂਪਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਟਰਮੀਨਲ ਕਲੈਂਪਾਂ ਦੇ ਨਾਲ, SMA ਤਾਰ ਨੂੰ ਲੋੜੀਂਦੇ ਬਾਈਮੋਡਲ ਕੋਣ 'ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਪਰਿੰਗ ਕਨੈਕਟਰ 'ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਬਾਈਸ ਸਪਰਿੰਗ ਡਿਵਾਈਸ SMA ਫਾਈਬਰਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ (n) ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਬਾਈਸ ਸਪਰਿੰਗ ਐਕਸਟੈਂਸ਼ਨ ਸਮੂਹਾਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਕਰਨ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਚਲਦੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਤਿਆਰ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ ਕਿ SMA ਤਾਰ ਜ਼ਬਰਦਸਤੀ ਕਨਵੈਕਸ਼ਨ ਕੂਲਿੰਗ ਲਈ ਬਾਹਰੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਵੇ। ਡੀਟੈਚੇਬਲ ਅਸੈਂਬਲੀ ਦੀਆਂ ਉੱਪਰਲੀਆਂ ਅਤੇ ਹੇਠਲੀਆਂ ਪਲੇਟਾਂ ਭਾਰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਐਕਸਟਰੂਡ ਕੱਟਆਉਟਸ ਨਾਲ SMA ਤਾਰ ਨੂੰ ਠੰਡਾ ਰੱਖਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, CMA ਤਾਰ ਦੇ ਦੋਵੇਂ ਸਿਰੇ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਖੱਬੇ ਅਤੇ ਸੱਜੇ ਟਰਮੀਨਲਾਂ 'ਤੇ ਇੱਕ ਕਰਿੰਪ ਦੇ ਜ਼ਰੀਏ ਫਿਕਸ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਉੱਪਰ ਅਤੇ ਹੇਠਲੀਆਂ ਪਲੇਟਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਕਲੀਅਰੈਂਸ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਇੱਕ ਪਲੰਜਰ ਚਲਣਯੋਗ ਅਸੈਂਬਲੀ ਦੇ ਇੱਕ ਸਿਰੇ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਪਲੰਜਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ SMA ਤਾਰ ਨੂੰ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਹੋਣ 'ਤੇ ਬਲਾਕਿੰਗ ਫੋਰਸ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸੰਪਰਕ ਰਾਹੀਂ ਸੈਂਸਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਬਲਾਕਿੰਗ ਫੋਰਸ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਵੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਬਾਈਮੋਡਲ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਬਣਤਰ SMA ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਇਨਪੁੱਟ ਪਲਸ ਵੋਲਟੇਜ ਦੁਆਰਾ ਸੰਚਾਲਿਤ ਹੈ। ਵੋਲਟੇਜ ਪਲਸ ਚੱਕਰ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, ਜਦੋਂ ਵੋਲਟੇਜ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ SMA ਤਾਰ ਨੂੰ ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਗਰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਹਰੇਕ ਸਟ੍ਰੈਂਡ ਵਿੱਚ ਤਾਰ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਛੋਟੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਵਾਪਸੀ ਚਲਣਯੋਗ ਬਾਂਹ ਸਬਅਸੈਂਬਲੀ ਨੂੰ ਸਰਗਰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਉਸੇ ਚੱਕਰ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਜ਼ੀਰੋ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਤਾਂ ਗਰਮ ਕੀਤੀ SMA ਤਾਰ ਨੂੰ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟ ਸਤਹ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਠੰਢਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇਸਦੀ ਅਸਲ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਵਾਪਸ ਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਜ਼ੀਰੋ ਤਣਾਅ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਤਹਿਤ, SMA ਤਾਰ ਨੂੰ ਪਹਿਲਾਂ ਇੱਕ ਬਾਈਸ ਸਪਰਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਪੈਸਿਵ ਤੌਰ 'ਤੇ ਖਿੱਚਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਡਿਟਵਿਨਡ ਮਾਰਟੇਨਸਾਈਟਿਕ ਅਵਸਥਾ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਿਆ ਜਾ ਸਕੇ। ਪੇਚ, ਜਿਸ ਵਿੱਚੋਂ SMA ਤਾਰ ਲੰਘਦੀ ਹੈ, SMA ਤਾਰ 'ਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਪਲਸ ਲਗਾ ਕੇ ਬਣਾਏ ਗਏ ਕੰਪਰੈਸ਼ਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਚਲਦੀ ਹੈ (SPA ਔਸਟੇਨਾਈਟ ਪੜਾਅ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਦਾ ਹੈ), ਜੋ ਕਿ ਚਲਣਯੋਗ ਲੀਵਰ ਦੇ ਐਕਚੁਏਸ਼ਨ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ SMA ਤਾਰ ਨੂੰ ਵਾਪਸ ਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਬਾਈਸ ਸਪਰਿੰਗ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ ਹੋਰ ਖਿੱਚ ਕੇ ਇੱਕ ਵਿਰੋਧੀ ਬਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇੰਪਲਸ ਵੋਲਟੇਜ ਵਿੱਚ ਤਣਾਅ ਜ਼ੀਰੋ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ SMA ਤਾਰ ਲੰਬਾ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਜ਼ਬਰਦਸਤੀ ਕਨਵੈਕਸ਼ਨ ਕੂਲਿੰਗ ਕਾਰਨ ਆਪਣੀ ਸ਼ਕਲ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਡਬਲ ਮਾਰਟੈਂਸੀਟਿਕ ਪੜਾਅ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਦਾ ਹੈ।
ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਲੀਨੀਅਰ ਐਕਚੁਏਟਰ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬਾਈਮੋਡਲ ਸੰਰਚਨਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ SMA ਤਾਰਾਂ ਕੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਹਨ। (a) ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਦੇ ਇੱਕ CAD ਮਾਡਲ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਲਈ ਕੁਝ ਹਿੱਸਿਆਂ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਅਰਥਾਂ ਦਾ ਜ਼ਿਕਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, (b, d) ਵਿਕਸਤ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ35 ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਿ (b) ਵਰਤੇ ਗਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਕਨੈਕਸ਼ਨਾਂ ਅਤੇ ਬਾਈਸ ਸਪ੍ਰਿੰਗਸ ਅਤੇ ਸਟ੍ਰੇਨ ਗੇਜਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਦਾ ਇੱਕ ਸਿਖਰਲਾ ਦ੍ਰਿਸ਼ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ, (d) ਸੈੱਟਅੱਪ ਦਾ ਇੱਕ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ ਦ੍ਰਿਸ਼ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। (e) ਕਿਸੇ ਵੀ ਸਮੇਂ t 'ਤੇ ਬਾਈਮੋਡਲੀ ਰੱਖੇ ਗਏ SMA ਤਾਰਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਲੀਨੀਅਰ ਐਕਚੁਏਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਚਿੱਤਰ, ਫਾਈਬਰ ਅਤੇ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਦੀ ਤਾਕਤ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਅਤੇ ਕੋਰਸ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। (c) ਦੋ-ਪਲੇਨ SMA-ਅਧਾਰਿਤ ਐਕਚੁਏਟਰ ਨੂੰ ਤੈਨਾਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ 2-DOF ਰੋਟੇਸ਼ਨਲ ਪ੍ਰਿਜ਼ਮੈਟਿਕ ਕਨੈਕਸ਼ਨ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਲਿੰਕ ਹੇਠਲੇ ਡਰਾਈਵ ਤੋਂ ਉੱਪਰਲੇ ਬਾਂਹ ਤੱਕ ਲੀਨੀਅਰ ਗਤੀ ਨੂੰ ਸੰਚਾਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਰੋਟੇਸ਼ਨਲ ਕਨੈਕਸ਼ਨ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਪ੍ਰਿਜ਼ਮਾਂ ਦੇ ਜੋੜੇ ਦੀ ਗਤੀ ਮਲਟੀਲੇਅਰ ਪਹਿਲੇ ਪੜਾਅ ਦੀ ਡਰਾਈਵ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ।
SMA 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਇੱਕ ਬਾਈਮੋਡਲ ਡਰਾਈਵ ਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਲਈ ਚਿੱਤਰ 9b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ 'ਤੇ ਇੱਕ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 10a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਸੈੱਟਅੱਪ ਵਿੱਚ SMA ਤਾਰਾਂ ਨੂੰ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਸਪਲਾਈ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮੇਬਲ DC ਪਾਵਰ ਸਪਲਾਈ ਸ਼ਾਮਲ ਸੀ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 10b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਇੱਕ ਪਾਈਜ਼ੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਟ੍ਰੇਨ ਗੇਜ (PACEline CFT/5kN) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇੱਕ ਗ੍ਰਾਫਟੈਕ GL-2000 ਡੇਟਾ ਲਾਗਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਬਲਾਕਿੰਗ ਫੋਰਸ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਡੇਟਾ ਨੂੰ ਹੋਰ ਅਧਿਐਨ ਲਈ ਹੋਸਟ ਦੁਆਰਾ ਰਿਕਾਰਡ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਟ੍ਰੇਨ ਗੇਜ ਅਤੇ ਚਾਰਜ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵੋਲਟੇਜ ਸਿਗਨਲ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਨਿਰੰਤਰ ਪਾਵਰ ਸਪਲਾਈ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸੰਬੰਧਿਤ ਸਿਗਨਲਾਂ ਨੂੰ ਪਾਈਜ਼ੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੋਰਸ ਸੈਂਸਰ ਦੀ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਸਾਰਣੀ 2 ਵਿੱਚ ਦੱਸੇ ਗਏ ਹੋਰ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਪਾਵਰ ਆਉਟਪੁੱਟ ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਵੋਲਟੇਜ ਪਲਸ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ SMA ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ SMA ਤਾਰ ਸੰਕੁਚਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਕਾਰਨ ਐਕਚੁਏਟਰ ਬਲ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। 7 V ਦੀ ਇੱਕ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਪਲਸ ਦੁਆਰਾ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਦੀ ਤਾਕਤ ਦੇ ਆਉਟਪੁੱਟ ਦੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 2a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ।
(a) ਪ੍ਰਯੋਗ ਵਿੱਚ ਐਕਚੁਏਟਰ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਬਲ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਇੱਕ SMA-ਅਧਾਰਤ ਲੀਨੀਅਰ ਐਕਚੁਏਟਰ ਸਿਸਟਮ ਸਥਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਲੋਡ ਸੈੱਲ ਬਲਾਕਿੰਗ ਬਲ ਨੂੰ ਮਾਪਦਾ ਹੈ ਅਤੇ 24 V DC ਪਾਵਰ ਸਪਲਾਈ ਦੁਆਰਾ ਸੰਚਾਲਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। GW Instek ਪ੍ਰੋਗਰਾਮੇਬਲ DC ਪਾਵਰ ਸਪਲਾਈ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੇਬਲ ਦੀ ਪੂਰੀ ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ 7 V ਵੋਲਟੇਜ ਡ੍ਰੌਪ ਲਗਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ। SMA ਤਾਰ ਗਰਮੀ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸੁੰਗੜ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਚਲਣਯੋਗ ਬਾਂਹ ਲੋਡ ਸੈੱਲ ਨਾਲ ਸੰਪਰਕ ਕਰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਬਲਾਕਿੰਗ ਬਲ ਲਗਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਲੋਡ ਸੈੱਲ GL-2000 ਡੇਟਾ ਲਾਗਰ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ ਅਤੇ ਡੇਟਾ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਲਈ ਹੋਸਟ 'ਤੇ ਸਟੋਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। (b) ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ ਦੀ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਸੈੱਟਅੱਪ ਦੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਦੀ ਲੜੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਚਿੱਤਰ।
ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਮਿਸ਼ਰਤ ਥਰਮਲ ਊਰਜਾ ਦੁਆਰਾ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਤਾਪਮਾਨ ਆਕਾਰ ਮੈਮੋਰੀ ਵਰਤਾਰੇ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮਾਪਦੰਡ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 11a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਥਰਮਲ ਇਮੇਜਿੰਗ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਮਾਪ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ SMA-ਅਧਾਰਤ ਡਿਵੈਲਰੇਟ ਐਕਚੁਏਟਰ 'ਤੇ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ। ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮੇਬਲ DC ਸਰੋਤ ਨੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਸੈੱਟਅੱਪ ਵਿੱਚ SMA ਤਾਰਾਂ 'ਤੇ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 11b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। SMA ਤਾਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਨੂੰ ਇੱਕ ਉੱਚ ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ LWIR ਕੈਮਰਾ (FLIR A655sc) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਅਸਲ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਹੋਸਟ ਅੱਗੇ ਪੋਸਟ-ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਲਈ ਡੇਟਾ ਰਿਕਾਰਡ ਕਰਨ ਲਈ ResearchIR ਸੌਫਟਵੇਅਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਵੋਲਟੇਜ ਪਲਸ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ SMA ਤਾਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ SMA ਤਾਰ ਸੁੰਗੜ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 'ਤੇ। ਚਿੱਤਰ 2b ਇੱਕ 7V ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਪਲਸ ਲਈ ਸਮੇਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ SMA ਤਾਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜੇ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਪੋਸਟ ਸਮਾਂ: ਸਤੰਬਰ-28-2022
