Nature.com ஐப் பார்வையிட்டதற்கு நன்றி.நீங்கள் பயன்படுத்தும் உலாவி பதிப்பில் CSS ஆதரவு குறைவாக உள்ளது.சிறந்த அனுபவத்திற்கு, புதுப்பிக்கப்பட்ட உலாவியைப் பயன்படுத்துமாறு பரிந்துரைக்கிறோம் (அல்லது Internet Explorer இல் இணக்கத்தன்மை பயன்முறையை முடக்கவும்).இதற்கிடையில், தொடர்ந்து ஆதரவை உறுதிப்படுத்த, தளத்தை ஸ்டைல்கள் மற்றும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இல்லாமல் வழங்குவோம்.
ஆக்சுவேட்டர்கள் எல்லா இடங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் உற்பத்தி மற்றும் தொழில்துறை ஆட்டோமேஷனில் பல்வேறு செயல்பாடுகளைச் செய்ய சரியான தூண்டுதல் விசை அல்லது முறுக்குவிசையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இயக்கத்தை உருவாக்குகின்றன.வேகமான, சிறிய மற்றும் திறமையான டிரைவ்களின் தேவை டிரைவ் வடிவமைப்பில் புதுமைகளை உருவாக்குகிறது.ஷேப் மெமரி அலாய் (SMA) டிரைவ்கள் வழக்கமான டிரைவ்களை விட பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன, இதில் அதிக பவர்-டு-எடை விகிதம் அடங்கும்.இந்த ஆய்வறிக்கையில், உயிரியல் அமைப்புகளின் இறகு தசைகளின் நன்மைகள் மற்றும் SMA களின் தனித்துவமான பண்புகளை ஒருங்கிணைக்கும் இரண்டு இறகுகள் கொண்ட SMA- அடிப்படையிலான இயக்கி உருவாக்கப்பட்டது.இந்த ஆய்வு பைமோடல் SMA கம்பி ஏற்பாட்டின் அடிப்படையில் புதிய ஆக்சுவேட்டரின் கணித மாதிரியை உருவாக்கி, அதை சோதனை முறையில் சோதிப்பதன் மூலம் முந்தைய SMA ஆக்சுவேட்டர்களை ஆராய்ந்து விரிவுபடுத்துகிறது.SMA அடிப்படையிலான அறியப்பட்ட டிரைவ்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​புதிய இயக்ககத்தின் இயக்க சக்தி குறைந்தது 5 மடங்கு அதிகமாகும் (150 N வரை).தொடர்புடைய எடை இழப்பு சுமார் 67% ஆகும்.கணித மாதிரிகளின் உணர்திறன் பகுப்பாய்வின் முடிவுகள் வடிவமைப்பு அளவுருக்களை சரிசெய்வதற்கும் முக்கிய அளவுருக்களைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.இந்த ஆய்வு மேலும் பல-நிலை Nth நிலை இயக்கியை வழங்குகிறது, இது இயக்கவியலை மேலும் மேம்படுத்த பயன்படுகிறது.SMA-அடிப்படையிலான டிப்வாலரேட் தசை ஆக்சுவேட்டர்கள், தன்னியக்கத்தை உருவாக்குவது முதல் துல்லியமான மருந்து விநியோக அமைப்புகள் வரை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன.
பாலூட்டிகளின் தசைக் கட்டமைப்புகள் போன்ற உயிரியல் அமைப்புகள், பல நுட்பமான ஆக்சுவேட்டர்களை செயல்படுத்தலாம்1.பாலூட்டிகள் வெவ்வேறு தசை அமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, ஒவ்வொன்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட நோக்கத்திற்காக சேவை செய்கின்றன.இருப்பினும், பாலூட்டிகளின் தசை திசுக்களின் கட்டமைப்பின் பெரும்பகுதியை இரண்டு பரந்த வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்.இணை மற்றும் பென்னேட்.தொடை எலும்புகள் மற்றும் பிற நெகிழ்வுகளில், பெயர் குறிப்பிடுவது போல, இணையான தசைநார் மத்திய தசைநார்க்கு இணையான தசை நார்களைக் கொண்டுள்ளது.தசை நார்களின் சங்கிலி வரிசையாக மற்றும் அவற்றைச் சுற்றியுள்ள இணைப்பு திசுக்களால் செயல்பாட்டுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.இந்த தசைகள் ஒரு பெரிய உல்லாசப் பயணத்தைக் கொண்டிருப்பதாகக் கூறப்பட்டாலும் (சதவீதம் சுருக்கம்), அவற்றின் ஒட்டுமொத்த தசை வலிமை மிகவும் குறைவாகவே உள்ளது.மாறாக, ட்ரைசெப்ஸ் கன்று தசை2 (பக்கவாட்டு காஸ்ட்ரோக்னீமியஸ் (ஜிஎல்) 3, மீடியல் காஸ்ட்ரோக்னீமியஸ் (ஜிஎம்) 4 மற்றும் சோலியஸ் (எஸ்ஓஎல்)) மற்றும் எக்ஸ்டென்சர் ஃபெமோரிஸ் (குவாட்ரைசெப்ஸ்) 5,6 பென்னேட் தசை திசு ஒவ்வொரு தசையிலும் காணப்படுகிறது7.ஒரு பின்னேட் அமைப்பில், இருபென்னேட் தசையில் உள்ள தசை நார்கள் சாய்ந்த கோணங்களில் (பின்னேட் கோணங்கள்) மைய தசைநார் இருபுறமும் உள்ளன.பென்னேட் என்பது லத்தீன் வார்த்தையான "பென்னா" என்பதிலிருந்து வந்தது, இது "பேனா" என்று பொருள்படும், மேலும் அத்தியில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி.1 இறகு போன்ற தோற்றத்தைக் கொண்டுள்ளது.பென்னேட் தசைகளின் இழைகள் குறுகியதாகவும், தசையின் நீளமான அச்சுக்கு கோணமாகவும் இருக்கும்.பின்னேட் அமைப்பு காரணமாக, இந்த தசைகளின் ஒட்டுமொத்த இயக்கம் குறைக்கப்படுகிறது, இது குறுக்கு மற்றும் நீளமான கூறுகளை சுருக்கி செயல்முறைக்கு வழிவகுக்கிறது.மறுபுறம், இந்த தசைகளை செயல்படுத்துவது உடலியல் குறுக்குவெட்டு பகுதி அளவிடப்படுவதன் காரணமாக ஒட்டுமொத்த தசை வலிமைக்கு வழிவகுக்கிறது.எனவே, கொடுக்கப்பட்ட குறுக்கு வெட்டு பகுதிக்கு, பென்னேட் தசைகள் வலுவாக இருக்கும் மற்றும் இணையான இழைகள் கொண்ட தசைகளை விட அதிக சக்திகளை உருவாக்கும்.தனிப்பட்ட இழைகளால் உருவாக்கப்படும் சக்திகள் அந்த தசை திசுக்களில் மேக்ரோஸ்கோபிக் மட்டத்தில் தசை சக்திகளை உருவாக்குகின்றன.கூடுதலாக, இது வேகமான சுருக்கம், இழுவிசை சேதத்திற்கு எதிரான பாதுகாப்பு, குஷனிங் போன்ற தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.இது தசைக் கோடுகளுடன் தொடர்புடைய ஃபைபர் ஏற்பாட்டின் தனித்துவமான அம்சங்கள் மற்றும் வடிவியல் சிக்கலைப் பயன்படுத்தி ஃபைபர் உள்ளீடு மற்றும் தசை சக்தி வெளியீடு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவை மாற்றுகிறது.
இரு சக்கர தசைக் கட்டமைப்புடன் தொடர்புடைய தற்போதைய SMA-அடிப்படையிலான ஆக்சுவேட்டர் வடிவமைப்புகளின் திட்ட வரைபடங்கள் காட்டப்பட்டுள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக (அ), SMA கம்பிகளால் செயல்படுத்தப்பட்ட கை வடிவ சாதனம் இரு சக்கர தன்னாட்சி மொபைல் ரோபோவில் பொருத்தப்படும் தொட்டுணரக்கூடிய சக்தியின் தொடர்புகளைக் குறிக்கிறது., (ஆ) எதிரிடையாக வைக்கப்பட்டுள்ள SMA ஸ்பிரிங்-லோடட் ஆர்பிட்டல் புரோஸ்டெசிஸுடன் கூடிய ரோபோடிக் ஆர்பிடல் புரோஸ்டெசிஸ்.செயற்கைக் கண்ணின் நிலை கண்ணின் கண் தசையிலிருந்து ஒரு சமிக்ஞையால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது 11, (c) SMA ஆக்சுவேட்டர்கள் அதிக அதிர்வெண் பதில் மற்றும் குறைந்த அலைவரிசை காரணமாக நீருக்கடியில் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக இருக்கும்.இந்த கட்டமைப்பில், மீன்களின் இயக்கத்தை உருவகப்படுத்துவதன் மூலம் அலை இயக்கத்தை உருவாக்க SMA ஆக்சுவேட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, (ஈ) சேனல் 10 க்குள் SMA கம்பிகளின் இயக்கத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படும் அங்குல புழு இயக்கக் கொள்கையைப் பயன்படுத்தி மைக்ரோ பைப் ஆய்வு ரோபோவை உருவாக்க SMA ஆக்சுவேட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பென்னேட் தசை அமைப்பில் உள்ள தசை நார்கள்.
ஆக்சுவேட்டர்கள் அவற்றின் பரவலான பயன்பாடுகளின் காரணமாக இயந்திர அமைப்புகளின் ஒரு முக்கிய அங்கமாகிவிட்டன.எனவே, சிறிய, வேகமான மற்றும் திறமையான இயக்கிகளின் தேவை முக்கியமானது.அவற்றின் நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், பாரம்பரிய டிரைவ்கள் விலை உயர்ந்தவை மற்றும் பராமரிக்க நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும் என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.ஹைட்ராலிக் மற்றும் நியூமேடிக் ஆக்சுவேட்டர்கள் சிக்கலான மற்றும் விலையுயர்ந்தவை மற்றும் தேய்மானம், உயவு பிரச்சனைகள் மற்றும் கூறு தோல்விக்கு உட்பட்டவை.தேவைக்கு ஏற்ப, ஸ்மார்ட் மெட்டீரியல்களின் அடிப்படையில் செலவு குறைந்த, அளவீடு-உகந்த மற்றும் மேம்பட்ட ஆக்சுவேட்டர்களை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்தப்படுகிறது.இந்தத் தேவையைப் பூர்த்தி செய்ய, ஷேப் மெமரி அலாய் (SMA) லேயர்டு ஆக்சுவேட்டர்களைப் பற்றி தொடர்ந்து ஆராய்ச்சி செய்து வருகிறது.படிநிலை ஆக்சுவேட்டர்கள் தனித்துவமானது, அவை பல தனித்த ஆக்சுவேட்டர்களை வடிவியல் ரீதியாக சிக்கலான மேக்ரோ அளவிலான துணை அமைப்புகளாக இணைத்து அதிகரித்த மற்றும் விரிவாக்கப்பட்ட செயல்பாட்டை வழங்குகின்றன.இது சம்பந்தமாக, மேலே விவரிக்கப்பட்ட மனித தசை திசு அத்தகைய பல அடுக்கு செயல்பாட்டிற்கு ஒரு சிறந்த பல அடுக்கு உதாரணத்தை வழங்குகிறது.தற்போதைய ஆய்வு, பைமோடல் தசைகளில் இருக்கும் ஃபைபர் நோக்குநிலைகளுடன் சீரமைக்கப்பட்ட பல தனிப்பட்ட டிரைவ் உறுப்புகள் (SMA கம்பிகள்) கொண்ட பல-நிலை SMA டிரைவை விவரிக்கிறது, இது ஒட்டுமொத்த இயக்கி செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.
ஆக்சுவேட்டரின் முக்கிய நோக்கம் மின் ஆற்றலை மாற்றுவதன் மூலம் விசை மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி போன்ற இயந்திர சக்தி வெளியீட்டை உருவாக்குவதாகும்.வடிவ நினைவக உலோகக்கலவைகள் உயர் வெப்பநிலையில் அவற்றின் வடிவத்தை மீட்டெடுக்கக்கூடிய "ஸ்மார்ட்" பொருட்களின் ஒரு வகுப்பாகும்.அதிக சுமைகளின் கீழ், SMA வயரின் வெப்பநிலையில் அதிகரிப்பு வடிவ மீட்புக்கு வழிவகுக்கிறது, இதன் விளைவாக நேரடியாக பிணைக்கப்பட்ட பல்வேறு ஸ்மார்ட் பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக செயல்பாட்டு ஆற்றல் அடர்த்தி ஏற்படுகிறது.அதே நேரத்தில், இயந்திர சுமைகளின் கீழ், SMA கள் உடையக்கூடியதாக மாறும்.சில நிபந்தனைகளின் கீழ், ஒரு சுழற்சி சுமை இயந்திர ஆற்றலை உறிஞ்சி வெளியிடுகிறது, மீளக்கூடிய ஹிஸ்டெரெடிக் வடிவ மாற்றங்களை வெளிப்படுத்துகிறது.இந்த தனித்துவமான பண்புகள் SMA ஐ சென்சார்கள், அதிர்வு தணிப்பு மற்றும் குறிப்பாக ஆக்சுவேட்டர்களுக்கு சிறந்ததாக ஆக்குகிறது12.இதைக் கருத்தில் கொண்டு, SMA- அடிப்படையிலான இயக்கிகளில் நிறைய ஆராய்ச்சிகள் நடந்துள்ளன.SMA- அடிப்படையிலான ஆக்சுவேட்டர்கள் பல்வேறு வகையான பயன்பாடுகளுக்கு மொழிபெயர்ப்பு மற்றும் சுழலும் இயக்கத்தை வழங்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்13,14,15.சில ரோட்டரி ஆக்சுவேட்டர்கள் உருவாக்கப்பட்டாலும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறிப்பாக நேரியல் இயக்கிகளில் ஆர்வம் காட்டுகின்றனர்.இந்த லீனியர் ஆக்சுவேட்டர்களை மூன்று வகையான ஆக்சுவேட்டர்களாகப் பிரிக்கலாம்: ஒரு பரிமாண, இடப்பெயர்ச்சி மற்றும் வேறுபட்ட இயக்கிகள் 16 .ஆரம்பத்தில், ஹைப்ரிட் டிரைவ்கள் எஸ்எம்ஏ மற்றும் பிற வழக்கமான டிரைவ்களுடன் இணைந்து உருவாக்கப்பட்டன.SMA-அடிப்படையிலான ஹைப்ரிட் லீனியர் ஆக்சுவேட்டருக்கு இது போன்ற ஒரு உதாரணம், DC மோட்டாருடன் SMA வயரைப் பயன்படுத்தி சுமார் 100 N மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க இடப்பெயர்ச்சியின் வெளியீட்டு விசையை வழங்குவதாகும்.
முற்றிலும் SMA அடிப்படையிலான டிரைவ்களின் முதல் வளர்ச்சிகளில் ஒன்று SMA இணை இயக்கி ஆகும்.பல SMA கம்பிகளைப் பயன்படுத்தி, SMA- அடிப்படையிலான இணை இயக்கி அனைத்து SMA18 கம்பிகளையும் இணையாக வைப்பதன் மூலம் இயக்ககத்தின் ஆற்றல் திறனை அதிகரிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.ஆக்சுவேட்டர்களின் இணையான இணைப்பிற்கு அதிக சக்தி தேவைப்படுவது மட்டுமல்லாமல், ஒற்றை கம்பியின் வெளியீட்டு சக்தியையும் கட்டுப்படுத்துகிறது.SMA அடிப்படையிலான ஆக்சுவேட்டர்களின் மற்றொரு குறைபாடு, அவர்கள் அடையக்கூடிய வரையறுக்கப்பட்ட பயணமாகும்.இந்தச் சிக்கலைத் தீர்க்க, இடப்பெயர்ச்சியை அதிகரிக்கவும் நேரியல் இயக்கத்தை அடையவும் திசைதிருப்பப்பட்ட நெகிழ்வான கற்றை கொண்ட ஒரு SMA கேபிள் கற்றை உருவாக்கப்பட்டது, ஆனால் அதிக சக்திகளை உருவாக்கவில்லை.வடிவ நினைவக கலவைகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட ரோபோக்களுக்கான மென்மையான சிதைக்கக்கூடிய கட்டமைப்புகள் மற்றும் துணிகள் முதன்மையாக தாக்கத்தை பெருக்குவதற்காக உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.அதிக வேகம் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு, மைக்ரோபம்ப் இயக்கப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு மெல்லிய பட SMA களைப் பயன்படுத்தி கச்சிதமான இயக்கப்படும் பம்புகள் பதிவாகியுள்ளன.மெல்லிய படமான SMA சவ்வின் இயக்கி அதிர்வெண் டிரைவரின் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு முக்கிய காரணியாகும்.எனவே, SMA லீனியர் மோட்டார்கள் SMA ஸ்பிரிங் அல்லது ராட் மோட்டார்களை விட சிறந்த டைனமிக் பதிலைக் கொண்டுள்ளன.சாஃப்ட் ரோபாட்டிக்ஸ் மற்றும் கிரிப்பிங் டெக்னாலஜி ஆகியவை SMA-அடிப்படையிலான ஆக்சுவேட்டர்களைப் பயன்படுத்தும் மற்ற இரண்டு பயன்பாடுகள்.எடுத்துக்காட்டாக, 25 N ஸ்பேஸ் கிளாம்பில் பயன்படுத்தப்படும் நிலையான ஆக்சுவேட்டரை மாற்ற, ஒரு வடிவ நினைவக அலாய் இணை இயக்கி 24 உருவாக்கப்பட்டது.மற்றொரு சந்தர்ப்பத்தில், SMA சாஃப்ட் ஆக்சுவேட்டர் 30 N இன் அதிகபட்ச இழுக்கும் சக்தியை உருவாக்கும் உட்பொதிக்கப்பட்ட அணியுடன் கூடிய கம்பியின் அடிப்படையில் புனையப்பட்டது. அவற்றின் இயந்திர பண்புகள் காரணமாக, உயிரியல் நிகழ்வுகளைப் பிரதிபலிக்கும் ஆக்சுவேட்டர்களை உருவாக்க SMA களும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.அத்தகைய வளர்ச்சியில் 12-செல் ரோபோவும் அடங்கும், இது SMA உடன் ஒரு மண்புழு போன்ற உயிரினத்தின் பயோமிமெடிக் ஆகும், இது நெருப்புக்கு சைனூசாய்டல் இயக்கத்தை உருவாக்குகிறது.
ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, தற்போதுள்ள SMA-அடிப்படையிலான ஆக்சுவேட்டர்களிடமிருந்து பெறக்கூடிய அதிகபட்ச சக்திக்கு வரம்பு உள்ளது.இந்த சிக்கலை தீர்க்க, இந்த ஆய்வு ஒரு பயோமிமெடிக் பைமோடல் தசை அமைப்பை வழங்குகிறது.வடிவ நினைவக அலாய் கம்பி மூலம் இயக்கப்படுகிறது.இது பல வடிவ நினைவக அலாய் கம்பிகளை உள்ளடக்கிய ஒரு வகைப்பாடு அமைப்பை வழங்குகிறது.இன்றுவரை, இலக்கியத்தில் இதே போன்ற கட்டமைப்பைக் கொண்ட SMA- அடிப்படையிலான ஆக்சுவேட்டர்கள் எதுவும் தெரிவிக்கப்படவில்லை.SMA அடிப்படையிலான இந்த தனித்துவமான மற்றும் புதுமையான அமைப்பு, இருமுனை தசை சீரமைப்பின் போது SMA இன் நடத்தையை ஆய்வு செய்வதற்காக உருவாக்கப்பட்டது.தற்போதுள்ள எஸ்எம்ஏ அடிப்படையிலான ஆக்சுவேட்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இந்த ஆய்வின் இலக்கானது, ஒரு சிறிய அளவில் அதிக சக்திகளை உருவாக்க ஒரு பயோமிமெடிக் டிப்வாலரேட் ஆக்சுவேட்டரை உருவாக்குவதாகும்.HVAC பில்டிங் ஆட்டோமேஷன் மற்றும் கண்ட்ரோல் சிஸ்டங்களில் பயன்படுத்தப்படும் வழக்கமான ஸ்டெப்பர் மோட்டார் டிரைவ்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​முன்மொழியப்பட்ட SMA-அடிப்படையிலான பைமோடல் டிரைவ் வடிவமைப்பு டிரைவ் மெக்கானிசத்தின் எடையை 67% குறைக்கிறது.பின்வருவனவற்றில், "தசை" மற்றும் "இயக்கி" என்ற சொற்கள் ஒன்றுக்கொன்று மாற்றாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.அத்தகைய இயக்ககத்தின் மல்டிபிசிக்ஸ் உருவகப்படுத்துதலை இந்த ஆய்வு ஆராய்கிறது.அத்தகைய அமைப்புகளின் இயந்திர நடத்தை சோதனை மற்றும் பகுப்பாய்வு முறைகள் மூலம் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது.7 V இன் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தில் விசை மற்றும் வெப்பநிலை விநியோகம் மேலும் ஆராயப்பட்டது. பின்னர், முக்கிய அளவுருக்கள் மற்றும் வெளியீட்டு விசைக்கு இடையேயான உறவை நன்கு புரிந்துகொள்ள ஒரு அளவுரு பகுப்பாய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டது.இறுதியாக, படிநிலை ஆக்சுவேட்டர்கள் கற்பனை செய்யப்பட்டன மற்றும் படிநிலை நிலை விளைவுகள் புரோஸ்டெடிக் பயன்பாடுகளுக்கான காந்தம் அல்லாத ஆக்சுவேட்டர்களுக்கான சாத்தியமான எதிர்கால பகுதியாக முன்மொழியப்பட்டுள்ளன.மேற்கூறிய ஆய்வுகளின் முடிவுகளின்படி, ஒற்றை-நிலைக் கட்டமைப்பின் பயன்பாடு SMA-அடிப்படையிலான ஆக்சுவேட்டர்களைக் காட்டிலும் குறைந்தது நான்கு முதல் ஐந்து மடங்கு அதிகமான சக்திகளை உருவாக்குகிறது.கூடுதலாக, மல்டி-லெவல் மல்டி-லெவல் டிரைவினால் உருவாக்கப்பட்ட அதே டிரைவ் ஃபோர்ஸ் வழக்கமான எஸ்எம்ஏ-அடிப்படையிலான டிரைவ்களை விட பத்து மடங்கு அதிகமாக இருப்பதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது.வெவ்வேறு வடிவமைப்புகள் மற்றும் உள்ளீட்டு மாறிகளுக்கு இடையே உணர்திறன் பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி முக்கிய அளவுருக்களை ஆய்வு தெரிவிக்கிறது.SMA கம்பியின் ஆரம்ப நீளம் (\(l_0\)), பின்னேட் கோணம் (\(\alpha\)) மற்றும் ஒவ்வொரு தனி இழையிலும் உள்ள ஒற்றை இழைகளின் எண்ணிக்கை (n) ஆகியவை உந்து சக்தியின் அளவு மீது வலுவான எதிர்மறை விளைவைக் கொண்டுள்ளன.வலிமை, அதே நேரத்தில் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் (ஆற்றல்) நேர்மறையாக தொடர்புடையதாக மாறியது.
SMA கம்பியானது நிக்கல்-டைட்டானியம் (Ni-Ti) குடும்பக் கலவையில் காணப்படும் வடிவ நினைவக விளைவை (SME) வெளிப்படுத்துகிறது.பொதுவாக, SMAகள் இரண்டு வெப்பநிலை சார்ந்த கட்டங்களை வெளிப்படுத்துகின்றன: குறைந்த வெப்பநிலை நிலை மற்றும் அதிக வெப்பநிலை நிலை.வெவ்வேறு படிக கட்டமைப்புகள் இருப்பதால் இரண்டு கட்டங்களும் தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.உருமாற்ற வெப்பநிலைக்கு மேலே இருக்கும் ஆஸ்டெனைட் கட்டத்தில் (உயர் வெப்பநிலை கட்டம்), பொருள் அதிக வலிமையை வெளிப்படுத்துகிறது மற்றும் சுமையின் கீழ் மோசமாக சிதைக்கப்படுகிறது.அலாய் துருப்பிடிக்காத எஃகு போல செயல்படுகிறது, எனவே இது அதிக இயக்க அழுத்தங்களைத் தாங்கும்.Ni-Ti உலோகக்கலவைகளின் இந்தப் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி, SMA கம்பிகள் சாய்ந்து ஒரு ஆக்சுவேட்டரை உருவாக்குகின்றன.பல்வேறு அளவுருக்கள் மற்றும் பல்வேறு வடிவவியலின் செல்வாக்கின் கீழ் SMA இன் வெப்ப நடத்தையின் அடிப்படை இயக்கவியலைப் புரிந்து கொள்ள பொருத்தமான பகுப்பாய்வு மாதிரிகள் உருவாக்கப்படுகின்றன.சோதனை மற்றும் பகுப்பாய்வு முடிவுகளுக்கு இடையே நல்ல உடன்பாடு பெறப்பட்டது.
SMA அடிப்படையிலான இருமாதிரி இயக்ககத்தின் செயல்திறனை மதிப்பிடுவதற்கு படம் 9a இல் காட்டப்பட்டுள்ள முன்மாதிரியின் மீது ஒரு சோதனை ஆய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டது.இந்த பண்புகளில் இரண்டு, இயக்கி (தசை விசை) மற்றும் SMA கம்பியின் வெப்பநிலை (SMA வெப்பநிலை) மூலம் உருவாக்கப்படும் விசை, சோதனை முறையில் அளவிடப்பட்டது.டிரைவில் உள்ள கம்பியின் முழு நீளத்திலும் மின்னழுத்த வேறுபாடு அதிகரிப்பதால், ஜூல் வெப்பமூட்டும் விளைவு காரணமாக கம்பியின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது.உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் இரண்டு 10-வி சுழற்சிகளில் (படம் 2a, b இல் சிவப்பு புள்ளிகளாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது) ஒவ்வொரு சுழற்சிக்கும் இடையே 15-வி குளிரூட்டும் காலத்துடன் பயன்படுத்தப்பட்டது.பைசோ எலக்ட்ரிக் ஸ்ட்ரெய்ன் கேஜைப் பயன்படுத்தி தடுக்கும் சக்தி அளவிடப்பட்டது, மேலும் SMA கம்பியின் வெப்பநிலை விநியோகம் நிகழ்நேரத்தில் அறிவியல் தர உயர்-தெளிவு LWIR கேமராவைப் பயன்படுத்தி கண்காணிக்கப்பட்டது (அட்டவணை 2 இல் பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்களின் பண்புகளைப் பார்க்கவும்).உயர் மின்னழுத்த கட்டத்தில், கம்பியின் வெப்பநிலை ஒரே மாதிரியாக அதிகரிக்கிறது, ஆனால் மின்னோட்டம் பாயாமல் இருக்கும்போது, ​​கம்பியின் வெப்பநிலை தொடர்ந்து வீழ்ச்சியடைகிறது.தற்போதைய சோதனை அமைப்பில், குளிரூட்டும் கட்டத்தில் SMA கம்பியின் வெப்பநிலை குறைந்தது, ஆனால் அது இன்னும் சுற்றுப்புற வெப்பநிலைக்கு மேல் இருந்தது.அத்திப்பழத்தில்.2e ஆனது LWIR கேமராவில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட SMA கம்பியில் வெப்பநிலையின் ஸ்னாப்ஷாட்டைக் காட்டுகிறது.மறுபுறம், அத்தி.2a இயக்கி அமைப்பால் உருவாக்கப்பட்ட தடுப்பு சக்தியைக் காட்டுகிறது.தசை சக்தி வசந்தத்தின் மறுசீரமைப்பு சக்தியை மீறும் போது, ​​படம் 9a இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி நகரக்கூடிய கை நகரத் தொடங்குகிறது.இயக்கம் தொடங்கியவுடன், அசையும் கை சென்சாருடன் தொடர்பு கொள்கிறது, இது படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒரு உடல் சக்தியை உருவாக்குகிறது.2c, d.அதிகபட்ச வெப்பநிலை \(84\,^{\circ}\hbox {C}\)க்கு அருகில் இருக்கும் போது, ​​அதிகபட்சமாக கவனிக்கப்பட்ட விசை 105 N ஆகும்.
SMA கம்பியின் வெப்பநிலை மற்றும் இரண்டு சுழற்சிகளின் போது SMA- அடிப்படையிலான பைமோடல் ஆக்சுவேட்டரால் உருவாக்கப்பட்ட விசை ஆகியவற்றின் சோதனை முடிவுகளை வரைபடம் காட்டுகிறது.உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் இரண்டு 10 வினாடி சுழற்சிகளில் (சிவப்பு புள்ளிகளாகக் காட்டப்படும்) ஒவ்வொரு சுழற்சிக்கும் இடையே 15 வினாடி கூல் டவுன் காலத்துடன் பயன்படுத்தப்படுகிறது.சோதனைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்ட SMA கம்பியானது, Dynalloy, Inc FLIR ResearchIR மென்பொருள் LWIR கேமராவைப் பயன்படுத்தி SMA வயரில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட நாப்ஷாட்.சோதனைகளில் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட்ட வடிவியல் அளவுருக்கள் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.ஒன்று.
கணித மாதிரியின் உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகள் மற்றும் சோதனை முடிவுகள் படம் 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 7V இன் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தின் நிபந்தனையின் கீழ் ஒப்பிடப்படுகின்றன.அளவுரு பகுப்பாய்வின் முடிவுகளின்படி மற்றும் SMA கம்பி அதிக வெப்பமடைவதற்கான வாய்ப்பைத் தவிர்ப்பதற்காக, 11.2 W இன் சக்தி ஆக்சுவேட்டருக்கு வழங்கப்பட்டது.உள்ளீட்டு மின்னழுத்தமாக 7V ஐ வழங்க ஒரு நிரல்படுத்தக்கூடிய DC மின்சாரம் பயன்படுத்தப்பட்டது, மேலும் கம்பி முழுவதும் 1.6A மின்னோட்டம் அளவிடப்பட்டது.மின்னோட்டத்தைப் பயன்படுத்தும்போது இயக்ககத்தால் உருவாக்கப்பட்ட விசை மற்றும் SDR இன் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்.7V இன் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்துடன், உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகள் மற்றும் முதல் சுழற்சியின் சோதனை முடிவுகளிலிருந்து பெறப்பட்ட அதிகபட்ச வெளியீட்டு விசை முறையே 78 N மற்றும் 96 N ஆகும்.இரண்டாவது சுழற்சியில், உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் சோதனை முடிவுகளின் அதிகபட்ச வெளியீட்டு சக்தி முறையே 150 N மற்றும் 105 N ஆகும்.அடைப்பு விசை அளவீடுகள் மற்றும் சோதனை தரவு ஆகியவற்றுக்கு இடையே உள்ள முரண்பாடு, அடைப்பு விசையை அளவிடப் பயன்படுத்தப்படும் முறையின் காரணமாக இருக்கலாம்.சோதனை முடிவுகள் படம் காட்டப்பட்டுள்ளன.5a பூட்டுதல் விசையின் அளவீட்டிற்கு ஒத்திருக்கிறது, இது படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, டிரைவ் ஷாஃப்ட் PACEline CFT/5kN பைசோ எலக்ட்ரிக் ஃபோர்ஸ் டிரான்ஸ்யூசருடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது அளவிடப்படுகிறது.2வி.எனவே, டிரைவ் ஷாஃப்ட் குளிரூட்டும் மண்டலத்தின் தொடக்கத்தில் விசை உணரியுடன் தொடர்பு கொள்ளாதபோது, ​​படம் 2d இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, விசை உடனடியாக பூஜ்ஜியமாக மாறும்.கூடுதலாக, அடுத்தடுத்த சுழற்சிகளில் சக்தியின் உருவாக்கத்தை பாதிக்கும் பிற அளவுருக்கள் குளிரூட்டும் நேரத்தின் மதிப்புகள் மற்றும் முந்தைய சுழற்சியில் வெப்பச்சலன வெப்ப பரிமாற்றத்தின் குணகம்.அத்திப்பழத்திலிருந்து.2b, 15 வினாடி குளிரூட்டும் காலத்திற்குப் பிறகு, SMA கம்பி அறை வெப்பநிலையை அடையவில்லை, எனவே முதல் சுழற்சியுடன் ஒப்பிடும்போது (\(25\, ^{\circ}\hbox {C}\)) இரண்டாவது ஓட்டுநர் சுழற்சியில் அதிக ஆரம்ப வெப்பநிலை (\(40\,^{\circ }\hbox {C}\)) இருந்தது.எனவே, முதல் சுழற்சியுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இரண்டாவது வெப்பமூட்டும் சுழற்சியின் போது SMA கம்பியின் வெப்பநிலை ஆரம்ப ஆஸ்டெனைட் வெப்பநிலையை (\(A_s\)) முன்னதாகவே அடைந்து, மாறுதல் காலத்தில் நீண்ட காலம் இருக்கும், இதன் விளைவாக மன அழுத்தம் மற்றும் சக்தி ஏற்படுகிறது.மறுபுறம், சோதனைகள் மற்றும் உருவகப்படுத்துதல்களிலிருந்து பெறப்பட்ட வெப்பமூட்டும் மற்றும் குளிரூட்டும் சுழற்சிகளின் போது வெப்பநிலை விநியோகம் தெர்மோகிராஃபிக் பகுப்பாய்வின் எடுத்துக்காட்டுகளுடன் உயர் தரமான ஒற்றுமையைக் கொண்டுள்ளது.சோதனைகள் மற்றும் உருவகப்படுத்துதல்களிலிருந்து SMA கம்பி வெப்பத் தரவின் ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வு வெப்பமூட்டும் மற்றும் குளிரூட்டும் சுழற்சிகளின் போது மற்றும் சோதனைத் தரவுகளுக்கு ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய சகிப்புத்தன்மையின் போது நிலைத்தன்மையைக் காட்டியது.SMA கம்பியின் அதிகபட்ச வெப்பநிலை, உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் முதல் சுழற்சியின் சோதனைகளின் முடிவுகளிலிருந்து பெறப்பட்டது, \(89\,^{\circ }\hbox {C}\) மற்றும் \(75\,^{\circ }\hbox {C }\, முறையே ), மற்றும் இரண்டாவது சுழற்சியில் SMA வயரின் அதிகபட்ச வெப்பநிலை \\(c^_c }\(94\) \\(94\) \circ }\ hbox {C}\).அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்ட மாதிரி வடிவ நினைவக விளைவின் விளைவை உறுதிப்படுத்துகிறது.சோர்வு மற்றும் அதிக வெப்பத்தின் பங்கு இந்த மதிப்பாய்வில் கருதப்படவில்லை.எதிர்காலத்தில், SMA கம்பியின் அழுத்த வரலாற்றை உள்ளடக்கிய மாதிரி மேம்படுத்தப்படும், இது பொறியியல் பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக இருக்கும்.சிமுலிங்க் பிளாக்கிலிருந்து பெறப்பட்ட டிரைவ் அவுட்புட் ஃபோர்ஸ் மற்றும் எஸ்எம்ஏ டெம்பரேச்சர் ப்ளாட்கள் 7 V இன் உள்ளீட்டு மின்னழுத்த துடிப்பின் நிபந்தனையின் கீழ் சோதனை தரவுகளின் அனுமதிக்கக்கூடிய சகிப்புத்தன்மைக்குள் உள்ளன. இது வளர்ந்த கணித மாதிரியின் சரியான தன்மை மற்றும் நம்பகத்தன்மையை உறுதிப்படுத்துகிறது.
மெத்தட்ஸ் பிரிவில் விவரிக்கப்பட்டுள்ள அடிப்படை சமன்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி கணித மாதிரியானது MathWorks Simulink R2020b சூழலில் உருவாக்கப்பட்டது.அத்திப்பழத்தில்.சிமுலிங்க் கணித மாதிரியின் தொகுதி வரைபடத்தை 3b காட்டுகிறது.படம் 2a, b இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி மாதிரியானது 7V உள்ளீட்டு மின்னழுத்த துடிப்புக்காக உருவகப்படுத்தப்பட்டது.உருவகப்படுத்துதலில் பயன்படுத்தப்படும் அளவுருக்களின் மதிப்புகள் அட்டவணை 1 இல் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன. நிலையற்ற செயல்முறைகளின் உருவகப்படுத்துதலின் முடிவுகள் புள்ளிவிவரங்கள் 1 மற்றும் 1 இல் வழங்கப்பட்டுள்ளன. புள்ளிவிவரங்கள் 3a மற்றும் 4. படம்.4a,b SMA கம்பியில் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தத்தையும் நேரத்தின் செயல்பாடாக ஆக்சுவேட்டரால் உருவாக்கப்பட்ட விசையையும் காட்டுகிறது. தலைகீழ் உருமாற்றத்தின் போது (சூடாக்குதல்), SMA கம்பி வெப்பநிலை, \(T <A_s^{\prime}\) (அழுத்தத்தால் மாற்றப்பட்ட ஆஸ்டெனைட் கட்ட தொடக்க வெப்பநிலை), மார்டென்சைட் தொகுதிப் பகுதியின் (\(\dot{\xi }\)) மாற்ற விகிதம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். தலைகீழ் உருமாற்றத்தின் போது (வெப்பமாக்கல்), SMA கம்பி வெப்பநிலை, \(T <A_s^{\prime}\) (அழுத்தத்தால் மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஆஸ்டெனைட் கட்ட தொடக்க வெப்பநிலை), மார்டென்சைட் தொகுதிப் பகுதியின் மாற்ற விகிதம் (\(\dot{\ xi }\)) பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். Во время обратного превращения (நாகரீகம்), கோக்டா டெம்பெரட்டுரா ப்ரோவாலோகி SMA, \(T <A_s^{\prime}\) (தலைமைப்படுத்தல் ы, நவீன நாப்ரியஜெனிம்), ஸ்கொரோஸ்ட் இஸ்மெனீனியா ஒப்ரெம்னோய் டோலி மார்டென்சிட்டா (\(\dot{\ xi }\) புட் தலைகீழ் உருமாற்றத்தின் போது (வெப்பமாக்கல்), SMA கம்பியின் வெப்பநிலை, \(T <A_s^{\prime}\) (அழுத்தத்தால் மாற்றப்பட்ட ஆஸ்டெனைட் தொடக்க வெப்பநிலை), மார்டென்சைட் தொகுதிப் பகுதியின் (\(\dot{\ xi }\ )) மாற்ற விகிதம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும்.在反向转变（加热）过程中，当SMA 线温度\(T <A_s^{\prime}\)（应力修正奥氏体相修正奥氏体相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 При обратном превращении (நாக்ரேவ்) ப்ரி டெம்பெரட்டூரே புரோவலோக்கி ஸ்பட் \(டி < ஏ_ஸ் ^{\ பிரைம்}\) (தெம்பெரட்டுரஸ் зы с поправkoy न नप्र्यजेनी) SMA கம்பியின் வெப்பநிலையில் (T <A_s^{\prime}\) தலைகீழ் உருமாற்றத்தின் போது (வெப்பமாக்கல்) (அஸ்டெனைட் கட்டத்தின் அணுக்கருவின் வெப்பநிலை, அழுத்தத்திற்காக சரி செய்யப்பட்டது), மார்டென்சைட்டின் (\( \dot{\ xi }\)) தொகுதிப் பகுதியின் மாற்ற விகிதம் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருக்கும்.எனவே, அழுத்த மாற்ற விகிதம் (\(\dot{\sigma}\)) திரிபு விகிதம் (\(\dot{\epsilon}\)) மற்றும் வெப்பநிலை சாய்வு (\(\dot{T} \) ) சமன்பாட்டை (1) பயன்படுத்தி மட்டுமே சார்ந்துள்ளது.இருப்பினும், SMA கம்பி வெப்பநிலையில் அதிகரித்து (\(A_s^{\prime}\)) கடக்கும்போது, ​​ஆஸ்டினைட் கட்டம் உருவாகத் தொடங்குகிறது, மேலும் (\(\dot{\xi}\)) சமன்பாட்டின் கொடுக்கப்பட்ட மதிப்பாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது ( 3).எனவே, மின்னழுத்தத்தின் மாற்ற விகிதம் (\(\dot{\sigma}\)) கூட்டாக \(\dot{\epsilon}, \dot{T}\) மற்றும் \(\dot{\xi}\) சூத்திரத்தில் (1) கொடுக்கப்பட்டதற்கு சமமாக இருக்க வேண்டும்.படம் 4a, b இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வெப்ப சுழற்சியின் போது நேர-மாறும் மன அழுத்தம் மற்றும் விசை வரைபடங்களில் காணப்படும் சாய்வு மாற்றங்களை இது விளக்குகிறது.
(அ) ​​SMA-அடிப்படையிலான divalerate ஆக்சுவேட்டரில் வெப்பநிலை விநியோகம் மற்றும் அழுத்தத்தால் தூண்டப்பட்ட சந்திப்பு வெப்பநிலையைக் காட்டும் உருவகப்படுத்துதல் முடிவு.கம்பி வெப்பநிலை வெப்ப நிலையில் ஆஸ்டெனைட் நிலைமாற்ற வெப்பநிலையைக் கடக்கும்போது, ​​மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஆஸ்டெனைட் நிலைமாற்ற வெப்பநிலை அதிகரிக்கத் தொடங்குகிறது, அதேபோன்று, கம்பி கம்பியின் வெப்பநிலையானது குளிரூட்டும் நிலையில் மார்டென்சிடிக் நிலைமாற்ற வெப்பநிலையைக் கடக்கும்போது, ​​மார்டென்சிடிக் மாற்றம் வெப்பநிலை குறைகிறது.செயல்படுத்தும் செயல்முறையின் பகுப்பாய்வு மாதிரிக்கான SMA.(Simulink மாதிரியின் ஒவ்வொரு துணை அமைப்பின் விரிவான பார்வைக்கு, துணைக் கோப்பின் பின் இணைப்புப் பகுதியைப் பார்க்கவும்.)
வெவ்வேறு அளவுரு விநியோகங்களுக்கான பகுப்பாய்வின் முடிவுகள் 7V உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தின் இரண்டு சுழற்சிகளுக்குக் காட்டப்படுகின்றன (10 வினாடி வெப்பமூட்டும் சுழற்சிகள் மற்றும் 15 வினாடி கூல் டவுன் சுழற்சிகள்).(ac) மற்றும் (e) காலப்போக்கில் விநியோகத்தை சித்தரிக்கும் போது, ​​மறுபுறம், (d) மற்றும் (f) வெப்பநிலையுடன் விநியோகத்தை விளக்குகிறது.அந்தந்த உள்ளீட்டு நிலைமைகளுக்கு, அதிகபட்சமாக கவனிக்கப்பட்ட அழுத்தம் 106 MPa (345 MPa க்கும் குறைவான, கம்பி மகசூல் வலிமை), விசை 150 N, அதிகபட்ச இடப்பெயர்ச்சி 270 µm, மற்றும் குறைந்தபட்ச மார்டென்சிடிக் தொகுதி பின்னம் 0.91 ஆகும்.மறுபுறம், அழுத்தத்தின் மாற்றம் மற்றும் வெப்பநிலையுடன் மார்டென்சைட்டின் தொகுதிப் பகுதியின் மாற்றம் ஆகியவை ஹிஸ்டெரிசிஸ் பண்புகளைப் போலவே இருக்கும்.
அதே விளக்கம் ஆஸ்டெனைட் கட்டத்திலிருந்து மார்டென்சைட் கட்டத்திற்கு நேரடி மாற்றத்திற்கும் (குளிரூட்டலுக்கும்) பொருந்தும், இதில் SMA கம்பி வெப்பநிலை (T) மற்றும் அழுத்தம்-மாற்றியமைக்கப்பட்ட மார்டென்சைட் கட்டத்தின் இறுதி வெப்பநிலை (\(M_f^{\prime}\ )) சிறப்பாக இருக்கும்.அத்திப்பழத்தில்.4d,f ஆனது SMA வயரில் உள்ள தூண்டப்பட்ட அழுத்தம் (\(\sigma\)) மற்றும் மார்டென்சைட்டின் (\(\xi\)) தொகுதிப் பகுதியை SMA கம்பியின் (T) வெப்பநிலை மாற்றத்தின் செயல்பாடாக இரண்டு ஓட்டுநர் சுழற்சிகளுக்கும் காட்டுகிறது.அத்திப்பழத்தில்.உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத் துடிப்பைப் பொறுத்து நேரத்துடன் SMA கம்பியின் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்தை படம் 3a காட்டுகிறது.படத்தில் இருந்து பார்க்க முடிந்தால், கம்பியின் வெப்பநிலை பூஜ்ஜிய மின்னழுத்தத்தில் வெப்ப மூலத்தை வழங்குவதன் மூலமும், அதைத் தொடர்ந்து வெப்பச்சலன குளிரூட்டலின் மூலமும் தொடர்ந்து அதிகரிக்கிறது.சூடாக்கும்போது, ​​SMA கம்பி வெப்பநிலை (T) அழுத்த-சரிசெய்யப்பட்ட ஆஸ்டெனைட் நியூக்ளியேஷன் வெப்பநிலையை (\(A_s^{\prime}\)) கடக்கும்போது, ​​ஆஸ்டெனைட் கட்டத்திற்கு மார்டென்சைட்டின் மறுமாற்றம் தொடங்குகிறது.இந்த கட்டத்தில், SMA கம்பி சுருக்கப்பட்டு, ஆக்சுவேட்டர் சக்தியை உருவாக்குகிறது.மேலும் குளிர்ச்சியின் போது, ​​SMA கம்பியின் (T) வெப்பநிலையானது அழுத்த-மாற்றியமைக்கப்பட்ட மார்டென்சைட் கட்டத்தின் (\(M_s^{\prime}\)) அணுக்கரு வெப்பநிலையைக் கடக்கும்போது, ​​ஆஸ்டெனைட் கட்டத்திலிருந்து மார்டென்சைட் கட்டத்திற்கு நேர்மறை மாற்றம் ஏற்படுகிறது.உந்து சக்தி குறைகிறது.
SMA அடிப்படையிலான பைமோடல் டிரைவின் முக்கிய தரமான அம்சங்களை உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளிலிருந்து பெறலாம்.மின்னழுத்த துடிப்பு உள்ளீட்டில், ஜூல் வெப்பமூட்டும் விளைவு காரணமாக SMA கம்பியின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது.மார்டென்சைட் தொகுதிப் பகுதியின் ஆரம்ப மதிப்பு (\(\xi\)) 1 ஆக அமைக்கப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் பொருள் ஆரம்பத்தில் முழு மார்டென்சிடிக் கட்டத்தில் உள்ளது.கம்பி தொடர்ந்து வெப்பமடைவதால், SMA வயரின் வெப்பநிலை அழுத்தம்-சரிசெய்யப்பட்ட ஆஸ்டினைட் நியூக்ளியேஷன் வெப்பநிலை \(A_s^{\prime}\) ஐ விட அதிகமாக உள்ளது, இதன் விளைவாக படம் 4c இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி மார்டென்சைட் தொகுதிப் பகுதி குறைகிறது.கூடுதலாக, அத்தி.4e நேரத்திலும், அத்திப்பழத்திலும் ஆக்சுவேட்டரின் பக்கவாதம் பரவுவதைக் காட்டுகிறது.5 - நேரத்தின் செயல்பாடாக உந்து சக்தி.சமன்பாடுகளின் தொடர்புடைய அமைப்பில் வெப்பநிலை, மார்டென்சைட் தொகுதிப் பகுதி மற்றும் கம்பியில் உருவாகும் அழுத்தம் ஆகியவை அடங்கும், இதன் விளைவாக SMA கம்பி சுருங்குகிறது மற்றும் ஆக்சுவேட்டரால் உருவாக்கப்படும் விசை.படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி.4d,f, வெப்பநிலையுடன் கூடிய மின்னழுத்த மாறுபாடு மற்றும் வெப்பநிலையுடன் மார்டென்சைட் தொகுதி பின்னம் மாறுபாடு 7 V இல் உருவகப்படுத்தப்பட்ட வழக்கில் SMA இன் ஹிஸ்டெரிசிஸ் பண்புகளுடன் ஒத்துள்ளது.
சோதனைகள் மற்றும் பகுப்பாய்வு கணக்கீடுகள் மூலம் ஓட்டுநர் அளவுருக்களின் ஒப்பீடு பெறப்பட்டது.கம்பிகள் 10 வினாடிகளுக்கு 7 V இன் துடிப்பு உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தப்பட்டன, பின்னர் இரண்டு சுழற்சிகளில் 15 விநாடிகள் (குளிர்ச்சி கட்டம்) குளிர்விக்கப்பட்டன.பின்னேட் கோணம் \(40^{\circ}\) ஆக அமைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் ஒவ்வொரு ஒற்றை முள் காலிலும் SMA வயரின் ஆரம்ப நீளம் 83mm ஆக அமைக்கப்பட்டுள்ளது.(அ) ​​ஒரு சுமை செல் மூலம் உந்து சக்தியை அளவிடுதல் (ஆ) வெப்ப அகச்சிவப்பு கேமரா மூலம் கம்பி வெப்பநிலையை கண்காணித்தல்.
இயக்ககத்தால் உருவாக்கப்பட்ட சக்தியின் மீது இயற்பியல் அளவுருக்களின் செல்வாக்கைப் புரிந்துகொள்வதற்காக, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட இயற்பியல் அளவுருக்களுக்கு கணித மாதிரியின் உணர்திறன் பற்றிய பகுப்பாய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டது, மேலும் அவற்றின் செல்வாக்கின் படி அளவுருக்கள் தரவரிசைப்படுத்தப்பட்டன.முதலாவதாக, மாதிரி அளவுருக்களின் மாதிரியானது ஒரு சீரான விநியோகத்தைப் பின்பற்றிய சோதனை வடிவமைப்புக் கொள்கைகளைப் பயன்படுத்தி செய்யப்பட்டது (உணர்திறன் பகுப்பாய்வு பற்றிய துணைப் பகுதியைப் பார்க்கவும்).இந்த வழக்கில், மாதிரி அளவுருக்கள் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் (\(V_{in}\)), ஆரம்ப SMA கம்பி நீளம் (\(l_0\)), முக்கோணக் கோணம் (\(\alpha\)), சார்பு ஸ்பிரிங் மாறிலி (\(K_x\)), வெப்பச்சலன வெப்ப பரிமாற்ற குணகம் (\(h_T\)) மற்றும் ஒரே மாதிரியான கிளைகளின் எண்ணிக்கை (n) ஆகியவை அடங்கும்.அடுத்த கட்டத்தில், உச்ச தசை வலிமை ஒரு ஆய்வு வடிவமைப்புத் தேவையாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது மற்றும் வலிமையின் மீதான ஒவ்வொரு மாறிகளின் அளவுரு விளைவுகளும் பெறப்பட்டன.உணர்திறன் பகுப்பாய்விற்கான சூறாவளி அடுக்குகள் படம் 6a இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒவ்வொரு அளவுருவிற்கும் உள்ள தொடர்பு குணகங்களிலிருந்து பெறப்பட்டது.
(அ) ​​மாதிரி அளவுருக்களின் தொடர்பு குணக மதிப்புகள் மற்றும் மேலே உள்ள மாதிரி அளவுருக்களின் 2500 தனிப்பட்ட குழுக்களின் அதிகபட்ச வெளியீட்டு சக்தியில் அவற்றின் விளைவு சூறாவளி சதித்திட்டத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.வரைபடம் பல குறிகாட்டிகளின் தரவரிசை தொடர்பைக் காட்டுகிறது.\(V_{in}\) என்பது நேர்மறைத் தொடர்பைக் கொண்ட ஒரே அளவுருவாகும், மேலும் \(l_0\) என்பது அதிக எதிர்மறை தொடர்பு கொண்ட அளவுருவாகும் என்பது தெளிவாகிறது.உச்ச தசை வலிமையில் பல்வேறு சேர்க்கைகளில் உள்ள பல்வேறு அளவுருக்களின் விளைவு (பி, சி) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.\(K_x\) 400 முதல் 800 N/m வரையிலும், n வரம்பு 4 முதல் 24 வரையிலும் இருக்கும். மின்னழுத்தம் (\(V_{in}\)) 4V இலிருந்து 10V ஆகவும், கம்பி நீளம் (\(l_{0} \)) 40 இலிருந்து 100 மிமீ ஆகவும், வால் (\) \c - 6 கோணத்தில் (\) \c, varied = 0 }\).
அத்திப்பழத்தில்.6a ஒவ்வொரு அளவுருவிற்கும் உச்ச இயக்கி வடிவமைப்பு தேவைகளுடன் பல்வேறு தொடர்பு குணகங்களின் சூறாவளி சதியைக் காட்டுகிறது.அத்திப்பழத்திலிருந்து.6a மின்னழுத்த அளவுரு (\(V_{in}\)) அதிகபட்ச வெளியீட்டு விசையுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது என்பதைக் காணலாம், மேலும் வெப்பச்சலன வெப்ப பரிமாற்ற குணகம் (\(h_T\)), சுடர் கோணம் (\ (\alpha\)) , இடப்பெயர்ச்சி வசந்த மாறிலி ( \(K_x\)) எதிர்மறையாக தொடர்புள்ளது (\(K_x\)) n) ஒரு வலுவான தலைகீழ் தொடர்பைக் காட்டுகிறது.இதேபோன்ற மற்றொரு பகுப்பாய்வு படம் 6b, c இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இரண்டு கணக்கீட்டு இடைவெளிகளின் வெவ்வேறு சேர்க்கைகளில் வெவ்வேறு அளவுருக்களின் விளைவை மதிப்பிடுவதன் மூலம் உச்ச சக்தியை அளவிடுகிறது.\(V_{in}\) மற்றும் \(l_0\), \(\alpha\) மற்றும் \(l_0\) ஆகியவை ஒரே மாதிரியான வடிவங்களைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் \(V_{in}\) மற்றும் \(\alpha\ ) மற்றும் \(\alpha\) ஆகியவை ஒரே மாதிரியான வடிவங்களைக் கொண்டிருப்பதாக வரைபடம் காட்டுகிறது.\(l_0\) இன் சிறிய மதிப்புகள் அதிக உச்ச சக்திகளை விளைவிக்கும்.மற்ற இரண்டு அடுக்குகள் படம் 6a உடன் ஒத்துப்போகின்றன, இதில் n மற்றும் \(K_x\) எதிர்மறையாக தொடர்புள்ளவை மற்றும் \(V_{in}\) நேர்மறையாக தொடர்புள்ளவை.இந்த பகுப்பாய்வு, டிரைவ் சிஸ்டத்தின் வெளியீட்டு விசை, பக்கவாதம் மற்றும் திறன் ஆகியவற்றை தேவைகள் மற்றும் பயன்பாட்டிற்கு மாற்றியமைக்கக்கூடிய செல்வாக்கு அளவுருக்களை வரையறுக்கவும் சரிசெய்யவும் உதவுகிறது.
தற்போதைய ஆராய்ச்சி பணி N நிலைகளுடன் படிநிலை இயக்கிகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது மற்றும் விசாரிக்கிறது.படம் 7a இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இரண்டு-நிலை படிநிலையில், முதல் நிலை இயக்கியின் ஒவ்வொரு SMA கம்பிக்கும் பதிலாக, அத்தியில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு இருமுனை ஏற்பாடு அடையப்படுகிறது.9e.அத்திப்பழத்தில்.7c, SMA கம்பியானது, நீள்வெட்டுத் திசையில் மட்டுமே நகரக்கூடிய ஒரு அசையும் கையை (துணை கை) சுற்றி எப்படி சுற்றப்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.இருப்பினும், முதன்மை அசையும் கை, 1 வது நிலை பல-நிலை இயக்கியின் அசையும் கையைப் போலவே தொடர்ந்து நகர்கிறது.பொதுவாக, \(N-1\) நிலை SMA கம்பியை முதல்-நிலை இயக்ககத்துடன் மாற்றுவதன் மூலம் N-நிலை இயக்கி உருவாக்கப்படுகிறது.இதன் விளைவாக, ஒவ்வொரு கிளையும் கம்பியை வைத்திருக்கும் கிளையைத் தவிர்த்து, முதல் நிலை இயக்கியைப் பின்பற்றுகிறது.இந்த வழியில், முதன்மை இயக்கிகளின் சக்திகளை விட பல மடங்கு அதிகமான சக்திகளை உருவாக்கும் உள்ளமை கட்டமைப்புகளை உருவாக்க முடியும்.இந்த ஆய்வில், ஒவ்வொரு நிலைக்கும், படம் 7d இல் அட்டவணை வடிவத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, மொத்த பயனுள்ள SMA கம்பி நீளம் 1 மீ கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட்டது.ஒவ்வொரு சீரற்ற வடிவமைப்பிலும் ஒவ்வொரு கம்பி வழியாகவும் மின்னோட்டமும், ஒவ்வொரு SMA கம்பிப் பிரிவிலும் ஏற்படும் அழுத்தமும் மின்னழுத்தமும் ஒவ்வொரு மட்டத்திலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.எங்கள் பகுப்பாய்வு மாதிரியின் படி, வெளியீட்டு விசையானது மட்டத்துடன் நேர்மறையாக தொடர்புடையது, அதே சமயம் இடப்பெயர்ச்சி எதிர்மறையாக தொடர்புடையது.அதே நேரத்தில், இடப்பெயர்ச்சிக்கும் தசை வலிமைக்கும் இடையே ஒரு பரிமாற்றம் இருந்தது.அத்தியில் பார்த்தபடி.7b, அதிக எண்ணிக்கையிலான அடுக்குகளில் அதிகபட்ச சக்தி அடையப்பட்டாலும், மிகக் குறைந்த அடுக்கில் மிகப்பெரிய இடப்பெயர்ச்சி காணப்படுகிறது.படிநிலை நிலை \(N=5\) என அமைக்கப்பட்டபோது, ​​2.58 kN இன் உச்ச தசை விசையானது 2 கவனிக்கப்பட்ட பக்கவாதம் \(\upmu\)m உடன் கண்டறியப்பட்டது.மறுபுறம், முதல் நிலை இயக்கி 277 \(\upmu\)m ஸ்ட்ரோக்கில் 150 N விசையை உருவாக்குகிறது.மல்டி-லெவல் ஆக்சுவேட்டர்கள் உண்மையான உயிரியல் தசைகளைப் பிரதிபலிக்க முடியும், அங்கு வடிவ நினைவக கலவைகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட செயற்கை தசைகள் துல்லியமான மற்றும் நுட்பமான இயக்கங்களுடன் குறிப்பிடத்தக்க அதிக சக்திகளை உருவாக்க முடியும்.இந்த மினியேட்டரைஸ் செய்யப்பட்ட வடிவமைப்பின் வரம்புகள், படிநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​இயக்கம் வெகுவாகக் குறைக்கப்படுகிறது மற்றும் டிரைவ் உற்பத்தி செயல்முறையின் சிக்கலானது அதிகரிக்கிறது.
(அ) ​​இரண்டு-நிலை (\(N=2\)) அடுக்கு வடிவ நினைவக அலாய் லீனியர் ஆக்சுவேட்டர் சிஸ்டம் பைமோடல் உள்ளமைவில் காட்டப்பட்டுள்ளது.முன்மொழியப்பட்ட மாதிரியானது முதல் நிலை லேயர்டு ஆக்சுவேட்டரில் உள்ள SMA கம்பியை மற்றொரு ஒற்றை நிலை லேயர்டு ஆக்சுவேட்டருடன் மாற்றுவதன் மூலம் அடையப்படுகிறது.(இ) இரண்டாம் நிலை மல்டிலேயர் ஆக்சுவேட்டரின் சிதைந்த கட்டமைப்பு.(ஆ) நிலைகளின் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்து படைகள் மற்றும் இடப்பெயர்வுகளின் விநியோகம் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது.ஆக்சுவேட்டரின் உச்ச விசை வரைபடத்தில் உள்ள அளவு மட்டத்துடன் நேர்மறையாக தொடர்புடையது, அதே நேரத்தில் பக்கவாதம் அளவு மட்டத்துடன் எதிர்மறையாக தொடர்புடையது என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது.ஒவ்வொரு கம்பியிலும் மின்னோட்டம் மற்றும் முன் மின்னழுத்தம் எல்லா நிலைகளிலும் மாறாமல் இருக்கும்.(ஈ) ஒவ்வொரு மட்டத்திலும் தட்டுகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் SMA கம்பியின் (ஃபைபர்) நீளத்தை அட்டவணை காட்டுகிறது.கம்பிகளின் பண்புகள் குறியீட்டு 1 ஆல் குறிக்கப்படுகின்றன, மேலும் இரண்டாம் நிலை கிளைகளின் எண்ணிக்கை (முதன்மை காலுடன் இணைக்கப்பட்ட ஒன்று) சப்ஸ்கிரிப்டில் உள்ள மிகப்பெரிய எண்ணால் குறிக்கப்படுகிறது.எடுத்துக்காட்டாக, நிலை 5 இல், \(n_1\) என்பது ஒவ்வொரு இருமுனை அமைப்பிலும் இருக்கும் SMA கம்பிகளின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது, மேலும் \(n_5\) என்பது துணை கால்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது (முக்கிய காலுடன் இணைக்கப்பட்ட ஒன்று).
வடிவ நினைவகத்துடன் SMA களின் நடத்தை மாதிரியாக பல ஆராய்ச்சியாளர்களால் பல்வேறு முறைகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன, இது கட்ட மாற்றத்துடன் தொடர்புடைய படிக அமைப்பில் மேக்ரோஸ்கோபிக் மாற்றங்களுடன் வரும் தெர்மோமெக்கானிக்கல் பண்புகளைப் பொறுத்தது.அமைப்பு முறைகளின் உருவாக்கம் இயல்பாகவே சிக்கலானது.மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் நிகழ்வியல் மாதிரியானது தனகா28 ஆல் முன்மொழியப்பட்டது மற்றும் பொறியியல் பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.தனகா [28] முன்மொழியப்பட்ட நிகழ்வியல் மாதிரியானது, மார்டென்சைட்டின் தொகுதிப் பகுதியானது வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் அதிவேகச் செயல்பாடு என்று கருதுகிறது.பின்னர், லியாங் மற்றும் ரோஜர்ஸ்29 மற்றும் பிரின்சன்30 ஆகியோர் ஒரு மாதிரியை முன்மொழிந்தனர், இதில் கட்ட நிலைமாற்ற இயக்கவியல் மின்னழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையின் கொசைன் செயல்பாடாக கருதப்பட்டது, மாதிரியில் சிறிய மாற்றங்களுடன்.பெக்கர் மற்றும் பிரின்சன் ஒரு கட்ட வரைபட அடிப்படையிலான இயக்கவியல் மாதிரியை முன்மொழிந்தனர், இது தன்னிச்சையான ஏற்றுதல் நிலைமைகள் மற்றும் பகுதி மாற்றங்களின் கீழ் SMA பொருட்களின் நடத்தையை மாதிரியாக மாற்றியது.எலாஹினியா மற்றும் அஹ்மதியன்33 ஆகியோரால் உருவாக்கப்பட்ட சுதந்திரக் கையாளுதலின் ஒரு பட்டத்தை உருவகப்படுத்த, பானர்ஜி32 பெக்கர் மற்றும் பிரின்சன்31 கட்ட வரைபட இயக்கவியல் முறையைப் பயன்படுத்துகிறது.கட்ட வரைபடங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட இயக்க முறைகள், வெப்பநிலையுடன் கூடிய மின்னழுத்தத்தில் மோனோடோனிக் அல்லாத மாற்றத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது, பொறியியல் பயன்பாடுகளில் செயல்படுத்துவது கடினம்.எலக்கினியா மற்றும் அஹ்மதியன் ஆகியோர் தற்போதுள்ள நிகழ்வு மாதிரிகளின் இந்த குறைபாடுகளுக்கு கவனத்தை ஈர்க்கிறார்கள் மற்றும் எந்தவொரு சிக்கலான ஏற்றுதல் நிலைமைகளின் கீழ் வடிவ நினைவக நடத்தையை பகுப்பாய்வு செய்து வரையறுக்க ஒரு நீட்டிக்கப்பட்ட நிகழ்வு மாதிரியை முன்மொழிகின்றனர்.
SMA கம்பியின் கட்டமைப்பு மாதிரியானது SMA வயரின் அழுத்தத்தை (\(\sigma\)), திரிபு (\(\epsilon\)), வெப்பநிலை (T) மற்றும் மார்டென்சைட் வால்யூம் பின்னம் (\(\xi\)) கொடுக்கிறது.நிகழ்வியல் அமைப்பு மாதிரியானது முதலில் தனகா28 ஆல் முன்மொழியப்பட்டது, பின்னர் லியாங்29 மற்றும் பிரின்சன்30 ஆகியோரால் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது.சமன்பாட்டின் வழித்தோன்றல் வடிவம் கொண்டது:
இதில் E என்பது \(\டிஸ்ப்ளே ஸ்டைல் ​​E=\xi E_M + (1-\xi )E_A\) மற்றும் \(E_A\) மற்றும் \(E_M\) ஐப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்ட கட்டம் சார்ந்த SMA யங்கின் மாடுலஸ் ஆகும்.நிலை மாற்றம் பங்களிப்பு காரணி \(\Omega = -E \epsilon _L\) மற்றும் \(\epsilon _L\) என்பது SMA வயரில் அதிகபட்ச மீட்டெடுக்கக்கூடிய திரிபு ஆகும்.
கட்ட இயக்கவியல் சமன்பாடு லியாங்29 ஆல் உருவாக்கப்பட்ட கொசைன் செயல்பாட்டுடன் ஒத்துப்போகிறது மற்றும் தனகா28 முன்மொழியப்பட்ட அதிவேக செயல்பாட்டிற்குப் பதிலாக பிரின்சன்30 ஆல் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது.கட்ட மாறுதல் மாதிரி என்பது எலாக்கினியா மற்றும் அஹ்மதியன்34 ஆல் முன்மொழியப்பட்ட மாதிரியின் நீட்டிப்பாகும் மற்றும் லியாங்29 மற்றும் பிரின்சன்30 வழங்கிய கட்ட நிலைமாற்ற நிலைமைகளின் அடிப்படையில் மாற்றியமைக்கப்பட்டது.இந்த கட்ட மாற்றம் மாதிரிக்கு பயன்படுத்தப்படும் நிபந்தனைகள் சிக்கலான தெர்மோமெக்கானிக்கல் சுமைகளின் கீழ் செல்லுபடியாகும்.ஒவ்வொரு தருணத்திலும், அமைப்புச் சமன்பாட்டை மாதிரியாக்கும்போது மார்டென்சைட்டின் தொகுதிப் பகுதியின் மதிப்பு கணக்கிடப்படுகிறது.
வெப்ப நிலைகளின் கீழ் மார்டென்சைட்டை ஆஸ்டினைட்டாக மாற்றுவதன் மூலம் வெளிப்படுத்தப்படும் ஆளும் மறுமாற்றச் சமன்பாடு பின்வருமாறு:
இங்கு \(\xi\) என்பது மார்டென்சைட்டின் தொகுதிப் பகுதி, \(\xi _M\) என்பது வெப்பமாக்குவதற்கு முன் பெறப்பட்ட மார்டென்சைட்டின் தொகுதிப் பகுதி, \(\டிஸ்ப்ளே ஸ்டைல் ​​a_A = \pi /(A_f – A_s)\), \ ( \displaystyle b_A = -a_A/C_A\) மற்றும் \(C_A ஆப்ஸ் \) மற்றும் \(A_f\) – ஆஸ்டினைட் கட்டத்தின் ஆரம்பம் மற்றும் முடிவு முறையே, வெப்பநிலை.
நேரடி உருமாற்றக் கட்டுப்பாட்டு சமன்பாடு, குளிரூட்டும் நிலைமைகளின் கீழ் ஆஸ்டெனைட்டை மார்டென்சைட்டாக மாற்றுவதன் மூலம் குறிப்பிடப்படுகிறது:
இங்கு \(\xi _A\) என்பது குளிர்விக்கும் முன் பெறப்பட்ட மார்டென்சைட்டின் தொகுதிப் பகுதி ஆகும், \(\டிஸ்ப்ளேஸ்டைல் ​​a_M = \pi /(M_s – M_f)\), \(\டிஸ்ப்ளே ஸ்டைல் ​​b_M = -a_M/C_M\) மற்றும் \ (C_M \) – வளைவு பொருத்தும் அளவுருக்கள் முறையே.
சமன்பாடுகள் (3) மற்றும் (4) வேறுபடுத்தப்பட்ட பிறகு, தலைகீழ் மற்றும் நேரடி உருமாற்ற சமன்பாடுகள் பின்வரும் வடிவத்திற்கு எளிமைப்படுத்தப்படுகின்றன:
முன்னோக்கி மற்றும் பின்னோக்கி மாற்றத்தின் போது \(\eta _{\sigma}\) மற்றும் \(\eta _{T}\) வெவ்வேறு மதிப்புகளை எடுக்கவும்.\(\eta _{\sigma}\) மற்றும் \(\eta _{T}\) உடன் தொடர்புடைய அடிப்படை சமன்பாடுகள் பெறப்பட்டு கூடுதல் பிரிவில் விரிவாக விவாதிக்கப்பட்டுள்ளன.
SMA கம்பியின் வெப்பநிலையை உயர்த்த தேவையான வெப்ப ஆற்றல் ஜூல் வெப்பமூட்டும் விளைவிலிருந்து வருகிறது.SMA கம்பியால் உறிஞ்சப்படும் அல்லது வெளியிடப்படும் வெப்ப ஆற்றல் உருமாற்றத்தின் மறைந்த வெப்பத்தால் குறிப்பிடப்படுகிறது.SMA கம்பியில் உள்ள வெப்ப இழப்பு கட்டாய வெப்பச்சலனம் காரணமாக ஏற்படுகிறது, மேலும் கதிர்வீச்சின் மிகக் குறைவான விளைவைக் கொண்டு, வெப்ப ஆற்றல் சமநிலை சமன்பாடு பின்வருமாறு:
\(m_{wire}\) என்பது SMA கம்பியின் மொத்த நிறை, \(c_{p}\) என்பது SMA இன் குறிப்பிட்ட வெப்பத் திறன், \(V_{in}\) என்பது கம்பியில் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தம், \(R_{ohm} \ ) – கட்டம் சார்ந்த எதிர்ப்பு SMA என வரையறுக்கப்படுகிறது;\(R_{ohm} = (l/A_{cross})[\xi r_M + (1-\xi )r_A]\ ) இதில் \(r_M\ ) மற்றும் \(r_A\) ஆகியவை முறையே மார்டென்சைட் மற்றும் ஆஸ்டெனைட்டில் உள்ள SMA நிலை எதிர்ப்புத் திறன் ஆகும், \(A_{c}\) என்பது \(A_{c}\) என்பது \(A_{c}\) என்பது \(A_{c}\) என்பது ஒருகம்பியின் மாற்றத்தின் உள்ளுறை வெப்பம், T மற்றும் \(T_{\infty}\) ஆகியவை முறையே SMA கம்பி மற்றும் சுற்றுச்சூழலின் வெப்பநிலைகளாகும்.
ஒரு வடிவ நினைவக அலாய் வயர் செயல்படுத்தப்படும் போது, ​​கம்பி அமுக்கி, ஃபைபர் ஃபோர்ஸ் எனப்படும் இருவகை வடிவமைப்பின் ஒவ்வொரு கிளையிலும் ஒரு சக்தியை உருவாக்குகிறது.படம் 9e இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, SMA கம்பியின் ஒவ்வொரு இழையிலும் உள்ள இழைகளின் விசைகள் இணைந்து செயல்பட தசை சக்தியை உருவாக்குகின்றன.ஒரு சார்பு நீரூற்று இருப்பதால், Nth மல்டிலேயர் ஆக்சுவேட்டரின் மொத்த தசை விசை:
\(N = 1\) ஐ சமன்பாட்டில் (7) மாற்றினால், முதல் நிலை இருமுனை இயக்கி முன்மாதிரியின் தசை வலிமையை பின்வருமாறு பெறலாம்:
இதில் n என்பது ஒரே மாதிரியான கால்களின் எண்ணிக்கை, \(F_m\) என்பது இயக்ககத்தால் உருவாக்கப்படும் தசை விசை, \(F_f\) என்பது SMA கம்பியில் உள்ள ஃபைபர் வலிமை, \(K_x\) என்பது சார்பு விறைப்பு.ஸ்பிரிங், \(\alpha\) என்பது முக்கோணத்தின் கோணம், \(x_0\) என்பது எஸ்எம்ஏ கேபிளை முன் பதற்றமான நிலையில் வைத்திருப்பதற்கான சார்பு ஸ்பிரிங் இன் ஆரம்ப ஆஃப்செட் ஆகும், மேலும் \(\டெல்டா x\) என்பது ஆக்சுவேட்டர் டிராவல் ஆகும்.
Nth நிலையின் SMA கம்பியில் உள்ள மின்னழுத்தம் (\(\sigma\)) மற்றும் திரிபு (\(\epsilon\)) ஆகியவற்றைப் பொறுத்து இயக்ககத்தின் மொத்த இடப்பெயர்வு அல்லது இயக்கம் (\(\Delta x\)), இயக்கி அமைக்கப்பட்டுள்ளது (படத்தைப் பார்க்கவும். வெளியீட்டின் கூடுதல் பகுதி):
இயக்கச் சமன்பாடுகள் இயக்கி சிதைவு (\(\epsilon\)) மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி அல்லது இடப்பெயர்ச்சி (\(\Delta x\)) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பைக் கொடுக்கிறது.ஆர்ப் கம்பியின் சிதைவு ஆரம்ப Arb கம்பி நீளம் (\(l_0\)) மற்றும் கம்பி நீளம் (l) எந்த நேரத்திலும் t ஒரு சீரான கிளையில் பின்வருமாறு:
இதில் \(l = \sqrt{l_0^2 +(\Delta x_1)^2 – 2 l_0 (\Delta x_1) \cos \alpha _1}\) என்பது \(\Delta\)ABB' இல் உள்ள கோசைன் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது, படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. ta x\), மற்றும் \(\alpha _1\) என்பது படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி \(\alpha \) ஆகும், சமன்பாடு (11) இலிருந்து நேரத்தை வேறுபடுத்தி, l இன் மதிப்பை மாற்றுவதன் மூலம், திரிபு விகிதத்தை இவ்வாறு எழுதலாம்:
இதில் \(l_0\) என்பது SMA வயரின் ஆரம்ப நீளம், l என்பது ஒரு யூனிமோடல் கிளையில் எந்த நேரத்திலும் t என்பது கம்பியின் நீளம், \(\epsilon\) என்பது SMA கம்பியில் உருவாக்கப்பட்ட சிதைவு, மற்றும் \(\alpha \) என்பது முக்கோணத்தின் கோணம் , \(\Delta x\) என்பது டிரைவ் ஆஃப்செட் (படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது) ஆகும்.
அனைத்து n ஒற்றை உச்ச கட்டமைப்புகளும் (\(n=6\) இந்த படத்தில் உள்ளீடு மின்னழுத்தமாக \(V_{in}\) உடன் தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.நிலை I: பூஜ்ஜிய மின்னழுத்த நிலைகளின் கீழ் இருமாதிரி உள்ளமைவில் SMA கம்பியின் திட்ட வரைபடம் நிலை II: சிவப்புக் கோட்டால் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, SMA கம்பி தலைகீழ் மாற்றத்தால் சுருக்கப்பட்ட இடத்தில் ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பு காட்டப்படுகிறது.
கருத்தாக்கத்தின் சான்றாக, சோதனை முடிவுகளுடன் அடிப்படை சமன்பாடுகளின் உருவகப்படுத்தப்பட்ட வழித்தோன்றலை சோதிக்க SMA- அடிப்படையிலான இருமுனை இயக்கி உருவாக்கப்பட்டது.பைமோடல் லீனியர் ஆக்சுவேட்டரின் CAD மாதிரி படம் காட்டப்பட்டுள்ளது.9a.மறுபுறம், அத்தி.9c ஆனது இருதரப்பு அமைப்புடன் கூடிய இரண்டு-தள SMA-அடிப்படையிலான ஆக்சுவேட்டரைப் பயன்படுத்தி சுழற்சி பிரிஸ்மாடிக் இணைப்புக்காக முன்மொழியப்பட்ட புதிய வடிவமைப்பைக் காட்டுகிறது.அல்டிமேக்கர் 3 நீட்டிக்கப்பட்ட 3டி பிரிண்டரில் கூடுதல் உற்பத்தியைப் பயன்படுத்தி இயக்கி கூறுகள் புனையப்பட்டன.கூறுகளின் 3D அச்சிடலுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் பொருள் பாலிகார்பனேட் ஆகும், இது வெப்பத்தை எதிர்க்கும் பொருட்களுக்கு ஏற்றது, ஏனெனில் இது வலுவானது, நீடித்தது மற்றும் அதிக கண்ணாடி மாற்ற வெப்பநிலை (110-113 \(^{\circ }\) C) உள்ளது.கூடுதலாக, Dynalloy, Inc. Flexinol வடிவ நினைவக அலாய் கம்பி சோதனைகளில் பயன்படுத்தப்பட்டது, மேலும் Flexinol கம்பியுடன் தொடர்புடைய பொருள் பண்புகள் உருவகப்படுத்துதல்களில் பயன்படுத்தப்பட்டன.படம் 9b, d இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, மல்டிலேயர் ஆக்சுவேட்டர்களால் உற்பத்தி செய்யப்படும் உயர் சக்திகளைப் பெற, பல SMA கம்பிகள் தசைகளின் இருமுனை அமைப்பில் இருக்கும் இழைகளாக அமைக்கப்பட்டிருக்கும்.
படம் 9a இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அசையும் கை SMA கம்பியால் உருவாகும் கடுமையான கோணம் கோணம் (\(\alpha\)) என்று அழைக்கப்படுகிறது.இடது மற்றும் வலது கவ்விகளுடன் இணைக்கப்பட்ட முனைய கவ்விகளுடன், SMA கம்பி விரும்பிய இருமுனை கோணத்தில் வைக்கப்படுகிறது.ஸ்பிரிங் கனெக்டரில் வைக்கப்பட்டுள்ள பயாஸ் ஸ்பிரிங் சாதனம், SMA ஃபைபர்களின் எண்ணிக்கை (n)க்கு ஏற்ப வெவ்வேறு சார்பு ஸ்பிரிங் நீட்டிப்பு குழுக்களை சரிசெய்ய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.கூடுதலாக, நகரும் பகுதிகளின் இடம் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இதனால் SMA கம்பி கட்டாய வெப்பச்சலன குளிரூட்டலுக்கு வெளிப்புற சூழலுக்கு வெளிப்படும்.பிரிக்கக்கூடிய அசெம்பிளியின் மேல் மற்றும் கீழ் தட்டுகள் எடையைக் குறைக்க வடிவமைக்கப்பட்ட வெளியேற்றப்பட்ட கட்அவுட்களுடன் SMA வயரை குளிர்ச்சியாக வைத்திருக்க உதவுகின்றன.கூடுதலாக, CMA வயரின் இரு முனைகளும் முறையே இடது மற்றும் வலது முனைகளில் ஒரு கிரிம்ப் மூலம் சரி செய்யப்படுகின்றன.மேல் மற்றும் கீழ் தட்டுகளுக்கு இடையில் இடைவெளியை பராமரிக்க, அசையும் அசெம்பிளியின் ஒரு முனையில் ஒரு உலக்கை இணைக்கப்பட்டுள்ளது.SMA கம்பி இயக்கப்படும் போது தடுக்கும் சக்தியை அளவிடுவதற்கு ஒரு தொடர்பு வழியாக சென்சாரில் ஒரு தடுப்பு சக்தியைப் பயன்படுத்தவும் உலக்கை பயன்படுத்தப்படுகிறது.
பிமோடல் தசை அமைப்பு SMA ஆனது தொடரில் மின்சாரம் இணைக்கப்பட்டு உள்ளீடு துடிப்பு மின்னழுத்தத்தால் இயக்கப்படுகிறது.மின்னழுத்த துடிப்பு சுழற்சியின் போது, ​​மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டு, SMA கம்பியானது ஆஸ்டெனைட்டின் ஆரம்ப வெப்பநிலைக்கு மேல் சூடாக்கப்படும் போது, ​​ஒவ்வொரு இழையிலும் உள்ள கம்பியின் நீளம் குறைக்கப்படுகிறது.இந்த திரும்பப் பெறுதல் அசையும் கை துணைக்குழுவை செயல்படுத்துகிறது.அதே சுழற்சியில் மின்னழுத்தம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும்போது, ​​சூடான SMA கம்பி மார்டென்சைட் மேற்பரப்பின் வெப்பநிலைக்குக் கீழே குளிர்ந்து, அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பியது.பூஜ்ஜிய அழுத்த நிலைமைகளின் கீழ், SMA கம்பி முதலில் ஒரு சார்பு ஸ்பிரிங் மூலம் செயலற்ற முறையில் நீட்டப்பட்டு பிரிந்த மார்டென்சிடிக் நிலையை அடைகிறது.SMA கம்பி கடந்து செல்லும் திருகு, SMA கம்பியில் மின்னழுத்தத் துடிப்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட சுருக்கத்தின் காரணமாக நகர்கிறது (SPA ஆஸ்டெனைட் கட்டத்தை அடைகிறது), இது நகரக்கூடிய நெம்புகோலின் செயல்பாட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது.SMA கம்பி பின்வாங்கப்படும்போது, ​​​​பயாஸ் ஸ்பிரிங் வசந்தத்தை மேலும் நீட்டிப்பதன் மூலம் எதிர் சக்தியை உருவாக்குகிறது.உந்துவிசை மின்னழுத்தத்தில் அழுத்தம் பூஜ்ஜியமாக மாறும் போது, ​​SMA கம்பி நீண்டு, கட்டாய வெப்பச்சலன குளிரூட்டலின் காரணமாக அதன் வடிவத்தை மாற்றி, இரட்டை மார்டென்சிடிக் கட்டத்தை அடைகிறது.
முன்மொழியப்பட்ட SMA-அடிப்படையிலான லீனியர் ஆக்சுவேட்டர் அமைப்பு, SMA கம்பிகள் கோணத்தில் இருக்கும் இருவகை உள்ளமைவைக் கொண்டுள்ளது.(a) முன்மாதிரியின் CAD மாதிரியை சித்தரிக்கிறது, இது சில கூறுகள் மற்றும் முன்மாதிரிக்கான அவற்றின் அர்த்தங்களைக் குறிப்பிடுகிறது, (b, d) வளர்ந்த சோதனை முன்மாதிரியைக் குறிக்கிறது35.(b) மின் இணைப்புகள் மற்றும் சார்பு நீரூற்றுகள் மற்றும் பயன்படுத்தப்பட்ட ஸ்ட்ரெய்ன் கேஜ்கள் கொண்ட முன்மாதிரியின் மேல் காட்சியைக் காட்டுகிறது, (d) அமைப்பின் முன்னோக்குக் காட்சியைக் காட்டுகிறது.(e) எந்த நேரத்திலும் இருமுனையாக வைக்கப்படும் SMA கம்பிகளுடன் கூடிய நேரியல் இயக்க முறைமையின் வரைபடம், ஃபைபர் மற்றும் தசை வலிமையின் திசை மற்றும் போக்கைக் காட்டுகிறது.(இ) இரண்டு-பிளேன் SMA-அடிப்படையிலான ஆக்சுவேட்டரைப் பயன்படுத்துவதற்கு 2-DOF சுழற்சி பிரிஸ்மாடிக் இணைப்பு முன்மொழியப்பட்டது.காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இணைப்பு கீழே உள்ள இயக்ககத்திலிருந்து மேல் கைக்கு நேரியல் இயக்கத்தை அனுப்புகிறது, இது ஒரு சுழற்சி இணைப்பை உருவாக்குகிறது.மறுபுறம், ப்ரிஸம் ஜோடியின் இயக்கம் பல அடுக்கு முதல் நிலை இயக்ககத்தின் இயக்கம் போலவே உள்ளது.
SMA அடிப்படையிலான இருமாதிரி இயக்ககத்தின் செயல்திறனை மதிப்பிடுவதற்கு படம் 9b இல் காட்டப்பட்டுள்ள முன்மாதிரியின் மீது ஒரு சோதனை ஆய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டது.படம் 10a இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சோதனை அமைப்பானது SMA கம்பிகளுக்கு உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை வழங்க ஒரு நிரல்படுத்தக்கூடிய DC மின்சாரம் கொண்டது.படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி.10b, ஒரு பைசோ எலக்ட்ரிக் ஸ்ட்ரெய்ன் கேஜ் (PACEline CFT/5kN) கிராஃப்டெக் GL-2000 டேட்டா லாக்கரைப் பயன்படுத்தி தடுக்கும் சக்தியை அளவிட பயன்படுத்தப்பட்டது.மேலதிக ஆய்வுக்காக புரவலரால் தரவு பதிவு செய்யப்படுகிறது.ஸ்ட்ரெய்ன் கேஜ்கள் மற்றும் சார்ஜ் பெருக்கிகளுக்கு மின்னழுத்த சமிக்ஞையை உருவாக்க நிலையான மின்சாரம் தேவைப்படுகிறது.அட்டவணை 2 இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி பைசோஎலக்ட்ரிக் ஃபோர்ஸ் சென்சார் மற்றும் பிற அளவுருக்களின் உணர்திறன் படி தொடர்புடைய சமிக்ஞைகள் ஆற்றல் வெளியீடுகளாக மாற்றப்படுகின்றன. மின்னழுத்த துடிப்பு பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​SMA வயரின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது, SMA கம்பியை அழுத்துகிறது, இதனால் ஆக்சுவேட்டர் சக்தியை உருவாக்குகிறது.7 V இன் உள்ளீட்டு மின்னழுத்த துடிப்பு மூலம் தசை வலிமையின் வெளியீட்டின் சோதனை முடிவுகள் படம் காட்டப்பட்டுள்ளன.2a.
(அ) ​​ஆக்சுவேட்டரால் உருவாக்கப்பட்ட விசையை அளவிடுவதற்கு ஒரு SMA- அடிப்படையிலான நேரியல் இயக்கி அமைப்பு சோதனையில் அமைக்கப்பட்டது.சுமை செல் தடுப்பு சக்தியை அளவிடுகிறது மற்றும் 24 V DC மின்சாரம் மூலம் இயக்கப்படுகிறது.GW Instek நிரல்படுத்தக்கூடிய DC மின் விநியோகத்தைப் பயன்படுத்தி கேபிளின் முழு நீளத்திலும் 7 V மின்னழுத்த வீழ்ச்சி பயன்படுத்தப்பட்டது.SMA கம்பி வெப்பத்தின் காரணமாக சுருங்குகிறது, மேலும் நகரக்கூடிய கை சுமை கலத்தை தொடர்பு கொண்டு தடுக்கும் சக்தியை செலுத்துகிறது.சுமை செல் GL-2000 தரவு லாகருடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது மேலும் மேலும் செயலாக்கத்திற்காக தரவு ஹோஸ்டில் சேமிக்கப்படுகிறது.(ஆ) தசை வலிமையை அளவிடுவதற்கான சோதனை அமைப்பின் கூறுகளின் சங்கிலியைக் காட்டும் வரைபடம்.
வடிவ நினைவகக் கலவைகள் வெப்ப ஆற்றலால் உற்சாகப்படுத்தப்படுகின்றன, எனவே வடிவ நினைவக நிகழ்வைப் படிக்க வெப்பநிலை ஒரு முக்கிய அளவுருவாகிறது.சோதனை ரீதியாக, படம் 11a இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வெப்ப இமேஜிங் மற்றும் வெப்பநிலை அளவீடுகள் ஒரு முன்மாதிரி SMA-அடிப்படையிலான divalerate ஆக்சுவேட்டரில் செய்யப்பட்டது.ஒரு நிரல்படுத்தக்கூடிய DC மூலமானது, படம் 11b இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சோதனை அமைப்பில் உள்ள SMA கம்பிகளுக்கு உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தியது.உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட LWIR கேமரா (FLIR A655sc) ஐப் பயன்படுத்தி SMA கம்பியின் வெப்பநிலை மாற்றம் உண்மையான நேரத்தில் அளவிடப்பட்டது.மேலும் பிந்தைய செயலாக்கத்திற்கான தரவைப் பதிவுசெய்ய ஹோஸ்ட் ரிசர்ச்ஐஆர் மென்பொருளைப் பயன்படுத்துகிறது.மின்னழுத்த துடிப்பு பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​SMA கம்பியின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது, இதனால் SMA கம்பி சுருங்குகிறது.அத்திப்பழத்தில்.7V உள்ளீடு மின்னழுத்த துடிப்புக்கான நேரத்துக்கு எதிராக SMA கம்பி வெப்பநிலையின் சோதனை முடிவுகளை படம் 2b காட்டுகிறது.