דאנק איר פֿאַר באזוכן Nature.com.דער בלעטערער ווערסיע איר נוצן האט לימיטעד CSS שטיצן.פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר נוצן אַ דערהייַנטיקט בלעטערער (אָדער דיסייבאַל קאַמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין Internet Explorer).אין דער דערווייל, צו ענשור פארבליבן שטיצן, מיר וועלן מאַכן דעם פּלאַץ אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
אַקטואַטאָרס זענען געניצט אומעטום און מאַכן קאַנטראָולד באַוועגונג דורך אַפּלייינג די ריכטיק עקסייטיישאַן קראַפט אָדער טאָרק צו דורכפירן פאַרשידן אַפּעריישאַנז אין מאַנופאַקטורינג און ינדאַסטרי אָטאַמיישאַן.די נויט פֿאַר פאַסטער, קלענערער און מער עפעקטיוו דרייווז איז דרייווינג כידעש אין פאָר פּלאַן.Shape Memory Alloy (SMA) דרייווז פאָרשלאָגן אַ נומער פון אַדוואַנטידזשיז איבער קאַנווענשאַנאַל דרייווז, אַרייַנגערעכנט אַ הויך מאַכט-צו-וואָג פאַרהעלטעניש.אין דעם דיסערטיישאַן, אַ צוויי-פעדערעד סמאַ-באזירט אַקטואַטאָר איז דעוועלאָפּעד וואָס קאַמביינז די אַדוואַנטידזשיז פון די פעדערי מאַסאַלז פון בייאַלאַדזשיקאַל סיסטעמען און די יינציק פּראָפּערטיעס פון סמאַ.דעם לערנען יקספּלאָרז און יקסטענדז פרייַערדיק סמאַ אַקטוייטערז דורך דעוועלאָפּינג אַ מאַטאַמאַטיקאַל מאָדעל פון די נייַ אַקטואַטאָר באזירט אויף די בימאָדאַל סמאַ דראָט אָרדענונג און טעסטינג עס יקספּערמענאַלי.קאַמפּערד מיט באַוווסט דרייווז באזירט אויף SMA, די אַקטואַטיאָן קראַפט פון די נייַ פאָר איז בייַ מינדסטער 5 מאל העכער (אַרויף צו 150 N).די קאָראַספּאַנדינג וואָג אָנווער איז וועגן 67%.די רעזולטאַטן פון סענסיטיוויטי אַנאַליסיס פון מאַטאַמאַטיקאַל מאָדעלס זענען נוציק פֿאַר טונינג פּלאַן פּאַראַמעטערס און פארשטאנד פון שליסל פּאַראַמעטערס.דער לערנען ווייַטער גיט אַ מולטי-מדרגה נט בינע פאָר וואָס קענען זיין גענוצט צו ווייַטער פאַרבעסערן דינאַמיק.סמאַ-באזירט דיפּוואַלעראַטע מוסקל אַקטואַטאָרס האָבן אַ ברייט קייט פון אַפּלאַקיישאַנז, פון בנין אָטאַמיישאַן צו פּינטלעכקייַט מעדיצין עקספּרעס סיסטעמען.
בייאַלאַדזשיקאַל סיסטעמען, אַזאַ ווי די מאַסקיאַלער סטראַקטשערז פון מאַמאַלז, קענען אַקטאַווייט פילע סאַטאַל אַקטואַטאָרס1.מאַמאַלז האָבן פאַרשידענע מוסקל סטראַקטשערז, יעדער סערווינג אַ ספּעציפיש ציל.אָבער, פיל פון די סטרוקטור פון מאַמאַליאַן מוסקל געוועב קענען זיין צעטיילט אין צוויי ברייט קאַטעגאָריעס.פּאַראַלעל און פּעננאַט.אין די האַמסטרינגס און אנדערע פלעקסאָרס, ווי דער נאָמען סאַגדזשעס, די פּאַראַלעל מוסקולאַטורע האט מוסקל פייבערז פּאַראַלעל צו די הויפט טענדאָן.די קייט פון מוסקל פייבערז איז ליינד אַרויף און פאַנגקשאַנאַלי פארבונדן דורך די קאַנעקטיווע געוועב אַרום זיי.כאָטש די מאַסאַלז זענען געזאגט צו האָבן אַ גרויס שפּאַציר (פּראָצענט פאַרקירצן), זייער קוילעלדיק מוסקל שטאַרקייַט איז זייער לימיטעד.אין קאַנטראַסט, אין די טריסעפּס קאַלב מוסקל 2 (לאַטעראַל גאַסטראָקנעמיוס (גל) 3, מעדיאַל גאַסטראָקנעמיוס (גם) 4 און סאָלעוס (SOL)) און עקסטענסאָר פעמאָריס (קוואַדריסעפּס) 5,6 פּעננאַטע מוסקל געוועב איז געפֿונען אין יעדער מוסקל 7.אין אַ פּיננאַטע סטרוקטור, די מוסקל פייבערז אין די בייפּננאַטע מוסקולאַטורע זענען פאָרשטעלן אויף ביידע זייטן פון די הויפט טענדאָן אין אַבליק אַנגלעס (פּיננאַטע אַנגלעס).פּעננאַטע קומט פון די לאַטייַן וואָרט "פּענאַ", וואָס מיטל "פען", און, ווי געוויזן אין Fig.1 האט אַ פעדער-ווי אויסזען.די פייבערז פון די פּעננאַט מאַסאַלז זענען קירצער און אַנגגאַלד צו די לאַנדזשאַטודאַנאַל אַקס פון די מוסקל.רעכט צו דער פּיננאַטע סטרוקטור, די קוילעלדיק מאָביליטי פון די מאַסאַלז איז רידוסט, וואָס פירט צו די טראַנזווערס און לאַנדזשאַטודאַנאַל קאַמפּאָונאַנץ פון די פאַרקירצן פּראָצעס.אויף די אנדערע האַנט, אַקטאַוויישאַן פון די מאַסאַלז פירט צו אַ העכער קוילעלדיק מוסקל שטאַרקייַט רעכט צו דער וועג פון פיזיאַלאַדזשיקאַל קרייַז-סעקשאַנאַל געגנט איז געמאסטן.דעריבער, פֿאַר אַ געגעבן קרייַז-סעקשאַנאַל געגנט, פּעננאַט מאַסאַלז וועט זיין שטארקער און וועט דזשענערייט העכער פאָרסעס ווי מאַסאַלז מיט פּאַראַלעל פייבערז.פאָרסעס דזשענערייטאַד דורך יחיד פייבערז דזשענערייט מוסקל פאָרסעס אין אַ מאַקראָסקאָפּיק מדרגה אין אַז מוסקל געוועב.אין דערצו, עס האט אַזאַ יינציק פּראָפּערטיעס ווי שנעל שרינגקידזש, שוץ קעגן טענסאַל שעדיקן, קושאַנינג.עס טראַנספאָרמז די שייכות צווישן פיברע אַרייַנשרייַב און מוסקל מאַכט רעזולטאַט דורך עקספּלויטינג די יינציק פֿעיִקייטן און דזשיאַמעטריק קאַמפּלעקסיטי פון די פיברע אָרדענונג פֿאַרבונדן מיט מוסקל שורות פון קאַמף.
געוויזן זענען סכעמאַטיש דייאַגראַמז פון יגזיסטינג סמאַ-באזירט אַקטואַטאָר דיזיינז אין באַציונג צו אַ ביימאָדאַל מאַסקיאַלער אַרקאַטעקטשער, למשל (אַ), רעפּריזענטינג די ינטעראַקשאַן פון טאַקטיל קראַפט אין וואָס אַ האַנט-שייפּט מיטל אַקטוייטיד דורך סמאַ ווירעס איז מאָונטעד אויף אַ צוויי-ווילד אָטאַנאַמאַס רירעוודיק ראָבאָט 9,10., (ב) ראָובאַטיק אָרבאַטאַל פּראַטהעסיס מיט אַנטאַגאַנאַסטיק געשטעלט סמאַ פרילינג-לאָודיד אָרבאַטאַל פּראַטהעסיס.די שטעלע פון די פּראַסטעטיק אויג איז קאַנטראָולד דורך אַ סיגנאַל פון די אָקולאַר מוסקל פון די אויג 11, (C) SMA אַקטוייטערז זענען ידעאַל פֿאַר אַנדערוואָטער אַפּלאַקיישאַנז רעכט צו זייער הויך אָפטקייַט ענטפער און נידעריק באַנדווידט.אין דעם קאַנפיגיעריישאַן, SMA אַקטואַטאָרס זענען געניצט צו שאַפֿן כוואַליע באַוועגונג דורך סימיאַלייטינג די באַוועגונג פון פיש, (ד) SMA אַקטוייטערז זענען געניצט צו שאַפֿן אַ מיקראָ רער דורכקוק ראָבאָט וואָס קענען נוצן די אינטש וואָרעם באַוועגונג פּרינציפּ, קאַנטראָולד דורך די באַוועגונג פון SMA ווירעס ין קאַנאַל 10, (e) ווייזט די ריכטונג פון צונויפצי מוסקל פייבערז און דזשענערייטינג קאַנטראַקטיאַל קראַפט אין די גאַסטראָק פיברע. פּעננאַט מוסקל סטרוקטור.
אַקטואַטאָרס האָבן ווערן אַ וויכטיק טייל פון מעטשאַניקאַל סיסטעמען רעכט צו זייער ברייט קייט פון אַפּלאַקיישאַנז.דעריבער, די נויט פֿאַר קלענערער, פאַסטער און מער עפעקטיוו דרייווז ווערט קריטיש.טראָץ זייער אַדוואַנטידזשיז, טראדיציאנעלן דרייווז האָבן פּראָווען צו זיין טייַער און צייט-קאַנסומינג צו טייַנען.הידראַוליק און פּנעוומאַטיש אַקטוייטערז זענען קאָמפּלעקס און טייַער און זענען אונטערטעניק צו טראָגן, לובריקיישאַן פּראָבלעמס און קאָמפּאָנענט דורכפאַל.אין ענטפער צו פאָדערונג, די פאָקוס איז אויף דעוועלאָפּינג קאָס-עפעקטיוו, סייזינג-אָפּטימיזעד און אַוואַנסירטע אַקטוייטערז באזירט אויף קלוג מאַטעריאַלס.אָנגאָינג פאָרשונג איז קוקן פֿאַר פאָרעם זכּרון צומיש (SMA) לייערד אַקטוייטערז צו טרעפן דעם נויט.כייעראַרקיקאַל אַקטוייטערז זענען יינציק אין אַז זיי פאַרבינדן פילע דיסקרעטע אַקטוייטערז אין דזשיאַמעטריקלי קאָמפּלעקס מאַקראָו וואָג סאַבסיסטאַמז צו צושטעלן געוואקסן און יקספּאַנדיד פאַנגקשאַנאַליטי.אין דעם אַכטונג, דער מענטש מוסקל געוועב דיסקרייבד אויבן גיט אַ ויסגעצייכנט מולטילייערד בייַשפּיל פון אַזאַ מולטילייערד אַקטואַטיאָן.די קראַנט לערנען באשרייבט אַ מאַלטי-מדרגה SMA פאָר מיט עטלעכע יחיד פאָר עלעמענטן (SMA ווירעס) אַליינד צו די פיברע אָריענטיישאַנז פאָרשטעלן אין ביימאָדאַל מאַסאַלז, וואָס ימפּרוווז די קוילעלדיק פאָר פאָרשטעלונג.
דער הויפּט ציל פון אַן אַקטואַטאָר איז צו דזשענערייט מעטשאַניקאַל מאַכט רעזולטאַט אַזאַ ווי קראַפט און דיספּלייסמאַנט דורך קאַנווערטינג עלעקטריקאַל ענערגיע.פאָרעם זכּרון אַלויז זענען אַ קלאַס פון "קלוג" מאַטעריאַלס וואָס קענען ומקערן זייער פאָרעם אין הויך טעמפּעראַטורעס.אונטער הויך לאָודז, אַ פאַרגרעסערן אין די טעמפּעראַטור פון די סמאַ דראָט פירט צו פאָרעם אָפּזוך, ריזאַלטינג אין אַ העכער אַקטואַטיאָן ענערגיע געדיכטקייַט קאַמפּערד מיט פאַרשידן גלייַך באַנדיד קלוג מאַטעריאַלס.אין דער זעלביקער צייט, אונטער מאַקאַניקאַל לאָודז, SMAs ווערן קרישלדיק.אונטער זיכער טנאָים, אַ סייקליק מאַסע קענען אַרייַנציען און מעלדונג מעטשאַניקאַל ענערגיע, יגזיביטינג ריווערסאַבאַל כיסטערעטיק פאָרעם ענדערונגען.די יינציק פּראָפּערטיעס מאַכן SMA ידעאַל פֿאַר סענסאָרס, ווייבריישאַן דאַמפּינג און ספּעציעל אַקטואַטאָרס12.מיט דעם אין זינען, עס איז געווען אַ פּלאַץ פון פאָרשונג אין SMA-באזירט דרייווז.עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז סמאַ-באזירט אַקטואַטאָרס זענען דיזיינד צו צושטעלן טראַנסלאַטיאָן און דריי - באַוועגונג פֿאַר פאַרשידן אַפּלאַקיישאַנז 13, 14, 15.כאָטש עטלעכע דריי-אַקטוייטערז זענען דעוועלאָפּעד, ריסערטשערז זענען דער הויפּט אינטערעסירט אין לינעאַר אַקטוייטערז.די לינעאַר אַקטוייטערז קענען זיין צעטיילט אין דרייַ טייפּס פון אַקטוייטערז: איין-דימענשאַנאַל, דיספּלייסמאַנט און דיפערענטשאַל אַקטוייטערז 16 .טכילעס, כייבריד דרייווז זענען באשאפן אין קאָמבינאַציע מיט SMA און אנדערע קאַנווענשאַנאַל דרייווז.איין אַזאַ ביישפּיל פון אַ SMA-באזירט כייבריד לינעאַר אַקטואַטאָר איז די נוצן פון אַ SMA דראָט מיט אַ דק מאָטאָר צו צושטעלן אַ רעזולטאַט קראַפט פון אַרום 100 N און אַ באַטייטיק דיספּלייסמאַנט17.
איינער פון די ערשטע דיוועלאַפּמאַנץ אין דרייווז באזירט לעגאַמרע אויף SMA איז געווען די SMA פּאַראַלעל פאָר.ניצן קייפל SMA ווירעס, די SMA-באזירט פּאַראַלעל פאָר איז דיזיינד צו פאַרגרעסערן די מאַכט פיייקייט פון די פאָר דורך פּלייסינג אַלע SMA18 ווירעס אין פּאַראַלעל.פּאַראַלעל קשר פון אַקטוייטערז ניט בלויז ריקווייערז מער מאַכט, אָבער אויך לימאַץ די רעזולטאַט מאַכט פון אַ איין דראָט.אן אנדער כיסאָרן פון SMA באזירט אַקטוייטערז איז די לימיטעד רייזע זיי קענען דערגרייכן.צו סאָלווע דעם פּראָבלעם, אַ SMA קאַבלע שטראַל איז געווען באשאפן מיט אַ דיפלעקטיד פלעקסאַבאַל שטראַל צו פאַרגרעסערן דיספּלייסמאַנט און דערגרייכן לינעאַר באַוועגונג, אָבער האט נישט דזשענערייט העכער פאָרסעס19.ווייך דיפאָרמאַבאַל סטראַקטשערז און פאַבריקס פֿאַר ראָובאַץ באזירט אויף פאָרעם זכּרון אַלויז זענען דעוועלאָפּעד בפֿרט פֿאַר פּראַל אַמפּלאַפאַקיישאַן20,21,22.פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז ווו הויך ספּידז זענען פארלאנגט, סאָליד געטריבן פּאַמפּס האָבן שוין רעפּאָרטעד ניצן דין פילם סמאַ פֿאַר מיקראָפּאָמפּ געטריבן אַפּלאַקיישאַנז23.די פאָר אָפטקייַט פון די דין פילם סמאַ מעמבראַנע איז אַ שליסל פאַקטאָר אין קאַנטראָולינג די גיכקייַט פון די שאָפער.דעריבער, סמאַ לינעאַר מאָטאָרס האָבן אַ בעסער דינאַמיש ענטפער ווי סמאַ פרילינג אָדער רוט מאָטאָרס.ווייך ראָובאַטיקס און גריפּינג טעכנאָלאָגיע זענען צוויי אנדערע אַפּלאַקיישאַנז וואָס נוצן SMA-באזירט אַקטוייטערז.פֿאַר בייַשפּיל, צו פאַרבייַטן די נאָרמאַל אַקטואַטאָר געניצט אין די 25 N פּלאַץ קלאַמערן, אַ פאָרעם זכּרון צומיש פּאַראַלעל אַקטואַטאָר 24 איז דעוועלאָפּעד.אין אן אנדער פאַל, אַ SMA ווייך אַקטואַטאָר איז געווען פאַבריקייטיד באזירט אויף אַ דראָט מיט אַן עמבעדיד מאַטריץ וואָס איז ביכולת צו פּראָדוצירן אַ מאַקסימום פּולינג קראַפט פון 30 N. רעכט צו זייער מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס, SMAs זענען אויך געניצט צו פּראָדוצירן אַקטוייטערז אַז נאָכקרימען בייאַלאַדזשיקאַל דערשיינונגען.איין אַזאַ אַנטוויקלונג כולל אַ 12-צעל ראָבאָט וואָס איז אַ ביאַמימעטיק פון אַ ערדוואָרם-ווי אָרגאַניזם מיט סמאַ צו דזשענערייט אַ סינוסוידאַל באַוועגונג צו פייַער26,27.
ווי פריער דערמאנט, עס איז אַ שיעור צו די מאַקסימום קראַפט וואָס קענען זיין באקומען פון יגזיסטינג SMA-באזירט אַקטוייטערז.צו אַדרעס דעם אַרויסגעבן, דעם לערנען גיט אַ בייאָומימעטיק בימאָדאַל מוסקל סטרוקטור.געטריבן דורך פאָרעם זכּרון צומיש דראָט.עס גיט אַ קלאַסאַפאַקיישאַן סיסטעם וואָס כולל עטלעכע פאָרעם זכּרון צומיש ווירעס.ביז איצט, קיין SMA-באזירט אַקטוייטערז מיט אַ ענלעך אַרקאַטעקטשער האָבן שוין רעפּאָרטעד אין דער ליטעראַטור.דעם יינציק און ראָמאַן סיסטעם באזירט אויף סמאַ איז דעוועלאָפּעד צו לערנען די נאַטור פון סמאַ בעשאַס ביימאָדאַל מוסקל אַליינמאַנט.קאַמפּערד מיט יגזיסטינג SMA-באזירט אַקטוייטערז, דער ציל פון דעם לערנען איז געווען צו שאַפֿן אַ ביאַמימעטיק דיפּוואַלעראַטע אַקטואַטאָר צו דזשענערייט באטייטיק העכער פאָרסעס אין אַ קליין באַנד.קאַמפּערד מיט קאַנווענשאַנאַל סטעפּער מאָטאָר דרייווז געניצט אין HVAC בנין אָטאַמיישאַן און קאָנטראָל סיסטעמען, די פארגעלייגט סמאַ-באזירט בימאָדאַל פאָר פּלאַן ראַדוסאַז די וואָג פון די פאָר מעקאַניזאַם מיט 67%.אין די פאלגענדע, די טערמינען "מוסקל" און "פאָר" זענען ינטערטשיינדזשאַבלי געניצט.דעם לערנען ינוועסטאַגייץ די מולטיפיסיקס סימיאַליישאַן פון אַזאַ אַ פאָר.די מעטשאַניקאַל נאַטור פון אַזאַ סיסטעמען איז געלערנט דורך יקספּערמענאַל און אַנאַליטיקאַל מעטהאָדס.קראַפט און טעמפּעראַטור דיסטריביושאַנז זענען ווייַטער ינוועסטאַגייטאַד בייַ אַ אַרייַנשרייַב וואָולטידזש פון 7 V. דערנאָך, אַ פּאַראַמעטריק אַנאַליסיס איז געווען געפירט אויס צו בעסער פֿאַרשטיין די שייכות צווישן שליסל פּאַראַמעטערס און די רעזולטאַט קראַפט.צום סוף, כייעראַרקאַקאַל אַקטוייטערז האָבן שוין ענוויזשאַנד און כייראַרקאַקאַל מדרגה יפעקץ זענען פארגעלייגט ווי אַ פּאָטענציעל צוקונפֿט געגנט פֿאַר ניט-מאַגנעטיק אַקטוייטערז פֿאַר פּראַסטעטיק אַפּלאַקיישאַנז.לויט די רעזולטאטן פון די אַפאָרמענשאַנד שטודיום, די נוצן פון אַ איין-בינע אַרקאַטעקטשער טראגט פאָרסעס בייַ מינדסטער פיר-פינף מאל העכער ווי די רעפּאָרטעד סמאַ-באזירט אַקטוייטערז.אין אַדישאַן, דער זעלביקער פאָר קראַפט דזשענערייטאַד דורך אַ מולטי-מדרגה מולטי-מדרגה פאָר איז געוויזן צו זיין מער ווי צען מאל אַז פון קאַנווענשאַנאַל SMA-באזירט דרייווז.דער לערנען דעמאָלט ריפּאָרץ שליסל פּאַראַמעטערס ניצן סענסיטיוויטי אַנאַליסיס צווישן פאַרשידענע דיזיינז און אַרייַנשרייַב וועריאַבאַלז.די ערשט לענג פון די SMA דראָט (\(l_0\)), די פּיננאַטע ווינקל (\(\alpha\)) און די נומער פון איין סטראַנדז (n) אין יעדער יחיד שנירל האָבן אַ שטאַרק נעגאַטיוו ווירקונג אויף די מאַגנאַטוד פון די דרייווינג קראַפט.שטאַרקייט, בשעת די אַרייַנשרייַב וואָולטידזש (ענערגיע) איז געווען דורכויס קאָראַלייטאַד.
סמאַ דראָט יגזיבאַץ די פאָרעם זכּרון ווירקונג (SME) געזען אין די ניקאַל-טיטאַניום (Ni-Ti) משפּחה פון אַלויז.טיפּיקאַללי, SMAs ויסשטעלונג צוויי טעמפּעראַטור אָפענגיק פאַסעס: אַ נידעריק טעמפּעראַטור פאַסע און אַ הויך טעמפּעראַטור פאַסע.ביידע פייזאַז האָבן יינציק פּראָפּערטיעס רעכט צו דעם בייַזייַן פון פאַרשידענע קריסטאַל סטראַקטשערז.אין די אַוסטעניטע פאַסע (הויך טעמפּעראַטור פאַסע) וואָס איז העכער ווי די טראַנספאָרמאַציע טעמפּעראַטור, דער מאַטעריאַל יגזיבאַץ הויך שטאַרקייַט און איז שוואַך דיפאָרמד אונטער מאַסע.די צומיש ביכייווז ווי ומבאַפלעקט שטאָל, אַזוי עס איז ביכולת צו וויטסטאַנד העכער אַקטואַטיאָן פּרעשערז.ניצן די פאַרמאָג פון Ni-Ti אַלויז, די SMA ווירעס זענען סלאַנטיד צו פאָרעם אַן אַקטואַטאָר.צונעמען אַנאַליסיס מאָדעלס זענען דעוועלאָפּעד צו פֿאַרשטיין די פונדאַמענטאַל מאַקאַניקס פון די טערמאַל נאַטור פון SMA אונטער דער השפּעה פון פאַרשידן פּאַראַמעטערס און פאַרשידן דזשיאַמאַטריעס.גוט העסקעם איז געווען באקומען צווישן די יקספּערמענאַל און אַנאַליטיקאַל רעזולטאַטן.
אַן יקספּערמענאַל לערנען איז דורכגעקאָכט אויף די פּראָוטאַטייפּ געוויזן אין פיגורע 9 אַ צו אָפּשאַצן די פאָרשטעלונג פון אַ בימאָדאַל פאָר באזירט אויף סמאַ.צוויי פון די פּראָפּערטיעס, די קראַפט דזשענערייטאַד דורך די פאָר (מוסקל קראַפט) און די טעמפּעראַטור פון די סמאַ דראָט (סמאַ טעמפּעראַטור), זענען געמאסטן יקספּערמענאַלי.ווי די וואָולטידזש חילוק ינקריסיז צוזאמען די גאנצע לענג פון די דראָט אין די פאָר, די טעמפּעראַטור פון די דראָט ינקריסיז רעכט צו דער דזשאָולע באַהיצונג ווירקונג.די אַרייַנשרייַב וואָולטידזש איז געווענדט אין צוויי 10-s סייקאַלז (געוויזן ווי רויט דאַץ אין Fig. 2a, b) מיט אַ 15-s קאָאָלינג צייַט צווישן יעדער ציקל.די בלאַקינג קראַפט איז געמאסטן מיט אַ פּיעזאָעלעקטריק שפּאַנונג מאָס, און די טעמפּעראַטור פאַרשפּרייטונג פון די SMA דראָט איז מאָניטאָרעד אין פאַקטיש צייט מיט אַ וויסנשאפטלעכע-מיינונג הויך-האַכלאָטע LWIR אַפּאַראַט (זען די קעראַקטעריסטיקס פון די ויסריכט געניצט אין טאַבלע 2).ווייזט אז אין די הויך וואָולטידזש פאַסע, די טעמפּעראַטור פון די דראָט ינקריסיז מאַנאַטאָניקאַללי, אָבער ווען קיין קראַנט איז פלאָוינג, די טעמפּעראַטור פון די דראָט האלט צו פאַלן.אין דעם קראַנט יקספּערמענאַל סעטאַפּ, די טעמפּעראַטור פון די סמאַ דראָט דראַפּט בעשאַס די קאָאָלינג פאַסע, אָבער עס איז נאָך העכער די אַמביאַנט טעמפּעראַטור.אויף פ.2e ווייזט אַ מאָמענטבילד פון די טעמפּעראַטור אויף די SMA דראָט גענומען פֿון די LWIR אַפּאַראַט.אויף די אנדערע האַנט, אין Fig.2a ווייזט די בלאַקינג קראַפט דזשענערייטאַד דורך די פאָר סיסטעם.ווען די מוסקל קראַפט יקסידז די ריסטאָרינג קראַפט פון די פרילינג, די באַוועגלעך אָרעם, ווי געוויזן אין פיגורע 9 אַ, הייבט צו רירן.ווי באַלד ווי די אַקטואַטיאָן הייבט זיך, די באַוועגלעך אָרעם קומט אין קאָנטאַקט מיט די סענסער, קריייטינג אַ גוף קראַפט, ווי געוויזן אין Fig.2c, ד.ווען די מאַקסימום טעמפּעראַטור איז נאָענט צו \(84\,^{\circ}\hbox {C}\), די מאַקסימום באמערקט קראַפט איז 105 ען.
די גראַפיק ווייזט די יקספּערמענאַל רעזולטאַטן פון די טעמפּעראַטור פון די סמאַ דראָט און די קראַפט דזשענערייטאַד דורך די סמאַ-באזירט בימאָדאַל אַקטואַטאָר בעשאַס צוויי סייקאַלז.די אַרייַנשרייַב וואָולטידזש איז געווענדט אין צוויי 10 סעקונדע סייקאַלז (געוויזן ווי רויט דאַץ) מיט אַ 15 רגע קיל אַראָפּ צייַט צווישן יעדער ציקל.די סמאַ דראָט געניצט פֿאַר די יקספּעראַמאַנץ איז געווען אַ 0.51 מם דיאַמעטער פלעקסינאָל דראָט פון Dynalloy, ינק. מאָמענטבילד גענומען פֿון די SMA דראָט מיט די FLIR ResearchIR ווייכווארג LWIR אַפּאַראַט.די דזשיאַמעטריק פּאַראַמעטערס גענומען אין חשבון אין די יקספּעראַמאַנץ זענען געגעבן אין טיש.איינער.
די סימיאַליישאַן רעזולטאַטן פון די מאַטאַמאַטיקאַל מאָדעל און די יקספּערמענאַל רעזולטאַטן זענען קאַמפּערד אונטער די צושטאַנד פון אַ אַרייַנשרייַב וואָולטידזש פון 7 וו, ווי געוויזן אין Fig.5.לויט די רעזולטאטן פון פּאַראַמעטריק אַנאַליסיס און אין סדר צו ויסמיידן די מעגלעכקייט פון אָוווערכיטינג פון די סמאַ דראָט, אַ מאַכט פון 11.2 וו איז געווען סאַפּלייד צו די אַקטואַטאָר.א פּראָוגראַמאַבאַל דק מאַכט צושטעלן איז געניצט צו צושטעלן 7 וו ווי די אַרייַנשרייַב וואָולטידזש, און אַ קראַנט פון 1.6 אַ איז געמאסטן אַריבער די דראָט.די קראַפט דזשענערייטאַד דורך די פאָר און די טעמפּעראַטור פון די SDR פאַרגרעסערן ווען די קראַנט איז געווענדט.מיט אַ אַרייַנשרייַב וואָולטידזש פון 7 וו, די מאַקסימום רעזולטאַט קראַפט באקומען פון די סימיאַליישאַן רעזולטאַטן און יקספּערמענאַל רעזולטאַטן פון דער ערשטער ציקל איז 78 N און 96 N, ריספּעקטיוולי.אין די רגע ציקל, די מאַקסימום רעזולטאַט קראַפט פון די סימיאַליישאַן און יקספּערמענאַל רעזולטאַטן איז געווען 150 N און 105 N, ריספּעקטיוולי.די דיסקרעפּאַנסי צווישן מעזשערמאַנץ פון אָקקלוסיאָן קראַפט און יקספּערמענאַל דאַטן קען זיין רעכט צו דער אופֿן געניצט צו מעסטן אָקקלוסיאָן קראַפט.די יקספּערמענאַל רעזולטאַטן געוויזן אין Fig.5 אַ שטימען צו די מעזשערמאַנט פון די לאַקינג קראַפט, וואָס איז געווען געמאסטן ווען די פאָר שטיל איז געווען אין קאָנטאַקט מיט די PACEline CFT/5kN פּיעזאָעלעקטריק קראַפט טראַנסדוסער, ווי געוויזן אין Fig.2 ס.דעריבער, ווען די פאָר שטיל איז נישט אין קאָנטאַקט מיט די קראַפט סענסער אין די אָנהייב פון די קאָאָלינג זאָנע, די קראַפט מיד ווערט נול, ווי געוויזן אין Fig. 2 ד.אין אַדישאַן, אנדערע פּאַראַמעטערס וואָס ווירקן די פאָרמירונג פון קראַפט אין סאַבסאַקוואַנט סייקאַלז זענען די וואַלועס פון די קאָאָלינג צייט און די קאָואַפישאַנט פון קאַנוועקטיוו היץ אַריבערפירן אין די פריערדיקע ציקל.פון פײג.2ב, עס קענען זיין געזען אַז נאָך אַ 15 סעקונדע קאָאָלינג צייַט, די SMA דראָט האט נישט דערגרייכן צימער טעמפּעראַטור און דעריבער האט אַ העכער ערשט טעמפּעראַטור (\(40\,^{\circ }\hbox {C}\)) אין די רגע דרייווינג ציקל קאַמפּערד מיט די ערשטער ציקל (\(25\, ^{\circ}\hbox {C}\)).אזוי, קאַמפּערד מיט דער ערשטער ציקל, די טעמפּעראַטור פון די סמאַ דראָט בעשאַס די רגע באַהיצונג ציקל ריטשאַז די ערשט אַוסטעניטע טעמפּעראַטור (\(A_s\)) פריער און סטייז אין די יבערגאַנג צייַט מער, ריזאַלטינג אין דרוק און קראַפט.אויף די אנדערע האַנט, טעמפּעראַטור דיסטריביושאַנז בעשאַס באַהיצונג און קאָאָלינג סייקאַלז באקומען פון יקספּעראַמאַנץ און סימיאַליישאַנז האָבן אַ הויך קוואַליטאַטיווע ענלעכקייט צו ביישפילן פון טערמאַגראַפיק אַנאַליסיס.קאָמפּאַראַטיווע אַנאַליסיס פון סמאַ דראָט טערמאַל דאַטן פון יקספּעראַמאַנץ און סימיאַליישאַנז געוויזן קאָנסיסטענסי בעשאַס באַהיצונג און קאָאָלינג סייקאַלז און אין פּאַסיק טאָלעראַנץ פֿאַר יקספּערמענאַל דאַטן.די מאַקסימום טעמפּעראַטור פון די SMA דראָט, באקומען פון די רעזולטאַטן פון סימיאַליישאַן און יקספּעראַמאַנץ פון דער ערשטער ציקל, איז \(89\,^{\circ }\hbox {C}\) און \(75\,^{\circ }\hbox {C}\, ריספּעקטיוולי), און אין די רגע ציקל די מאַקסימום טעמפּעראַטור פון די SMA דראָט איז \(94}\,\circ {3,\circ 3,\ circ 3,\ circ 3,\) }\ הבאָקס {C}\).די פאַנדאַמענטאַלי דעוועלאָפּעד מאָדעל קאַנפערמז די ווירקונג פון די פאָרעם זכּרון ווירקונג.די ראָלע פון מידקייַט און אָוווערכיטינג איז נישט באַטראַכט אין דעם רעצענזיע.אין דער צוקונפֿט, די מאָדעל וועט זיין ימפּרוווד צו אַרייַננעמען די דרוק געשיכטע פון די SMA דראָט, וואָס מאכט עס מער פּאַסיק פֿאַר ינזשעניעריע אַפּלאַקיישאַנז.די פאָר רעזולטאַט קראַפט און סמאַ טעמפּעראַטור פּלאַץ באקומען פון די סימולינק בלאָק זענען ין די אַלאַואַבאַל טאָלעראַנץ פון די יקספּערמענאַל דאַטן אונטער די צושטאַנד פון אַ אַרייַנשרייַב וואָולטידזש דויפעק פון 7 V. דאָס קאַנפערמז די קערעקטנאַס און רילייאַבילאַטי פון די דעוועלאָפּעד מאַטאַמאַטיקאַל מאָדעל.
די מאַטאַמאַטיקאַל מאָדעל איז דעוועלאָפּעד אין די MathWorks Simulink R2020b סוויווע מיט די יקערדיק יקווייזשאַנז דיסקרייבד אין די מעטהאָדס אָפּטיילונג.אויף פ.3b ווייזט אַ בלאָק דיאַגראַמע פון די Simulink מאַט מאָדעל.דער מאָדעל איז געווען סימיאַלייטיד פֿאַר אַ 7 וו אַרייַנשרייַב וואָולטידזש דויפעק ווי געוויזן אין פיגורע 2 אַ, ב.די וואַלועס פון די פּאַראַמעטערס געניצט אין די סימיאַליישאַן זענען ליסטעד אין טאַבלע 1. די רעזולטאַטן פון די סימיאַליישאַן פון טראַנזשאַנט פּראַסעסאַז זענען דערלאנגט אין Figures 1 און 1. Figures 3a און 4. אין Fig.4 אַ, ב ווייזט די ינדוסט וואָולטידזש אין די סמאַ דראָט און די קראַפט דזשענערייטאַד דורך די אַקטואַטאָר ווי אַ פונקציע פון צייט. בעשאַס פאַרקערט טראַנספאָרמאַציע (באַהיצונג), ווען די SMA דראָט טעמפּעראַטור, \(T <A_s^{\prime}\) (דרוק-מאַדיפיעד אַוסטעניטע פאַסע אָנהייב טעמפּעראַטור), די קורס פון טוישן פון מאַרטענסיטע באַנד בראָכצאָל (\(\ פּונקט {\xi }\)) וועט זיין נול. בעשאַס פאַרקערט טראַנספאָרמאַציע (באַהיצונג), ווען די SMA דראָט טעמפּעראַטור, \(T <A_s^{\prime}\) (דרוק-מאַדאַפייד אַוסטעניטע פאַסע אָנהייב טעמפּעראַטור), די קורס פון טוישן פון מאַרטענסיטע באַנד בראָכצאָל (\(\ פּונקט {\ קסי }\)) וועט זיין נול. ווי אַ רעזולטאַט פון די פאָרמירונג פון סמאַ, \(ט < אַ_ס^{\פּריים}\) ированная напряжением), скорость изменения объемной доли мартенсита (\(\ פּונקט {\ xi }\)) будет равно нулю. בעשאַס די פאַרקערט טראַנספאָרמאַציע (באַהיצונג), ווען די טעמפּעראַטור פון די SMA דראָט, \(T <A_s^{\prime}\) (דרוק-מאַדיפיעד אַוסטעניטע אָנסעט טעמפּעראַטור), די קורס פון טוישן פון די מאַרטענסיטע באַנד בראָכצאָל (\(\ פּונקט {\ xi }\)) וועט זיין נול.在反向转变（加热）过程中，当SMA 线温度\(ט < אַ_ס^{\פּריים}\)氏体体积分数的变化率（\(\ פּונקט {\ קסי }\)) 将为零.在 反向 转变 （加热） 中 , 当 当 当 线 温度 \ (ט
(אַ) סימיאַליישאַן רעזולטאַט ווייזונג טעמפּעראַטור פאַרשפּרייטונג און דרוק-ינדוסט קנופּ טעמפּעראַטור אין אַ סמאַ-באזירט דיוואַלעראַטע אַקטואַטאָר.ווען די דראָט טעמפּעראַטור קראָסיז די אַוסטעניטע יבערגאַנג טעמפּעראַטור אין די באַהיצונג בינע, די מאַדאַפייד אַוסטעניטע יבערגאַנג טעמפּעראַטור הייבט צו פאַרגרעסערן, און סימילאַרלי, ווען די דראָט רוט טעמפּעראַטור קראָסיז די מאַרטענסיטיק יבערגאַנג טעמפּעראַטור אין די קאָאָלינג בינע, די מאַרטענסיטיק יבערגאַנג טעמפּעראַטור דיקריסאַז.SMA פֿאַר אַנאַליסיס מאָדעלינג פון די אַקטואַטיאָן פּראָצעס.(פֿאַר אַ דיטיילד מיינונג פון יעדער סאַבסיסטעם פון אַ Simulink מאָדעל, זען די אַפּפּענדיקס אָפּטיילונג פון דער סאַפּלאַמענטערי טעקע.)
די רעזולטאַטן פון די אַנאַליסיס פֿאַר פאַרשידענע פּאַראַמעטערס דיסטריביושאַנז זענען געוויזן פֿאַר צוויי סייקאַלז פון די 7 וו אַרייַנשרייַב וואָולטידזש (10 סעקונדע וואַרעם אַרויף סייקאַלז און 15 סעקונדע קיל אַראָפּ סייקאַלז).בשעת (אַק) און (E) ויסמאָלן די פאַרשפּרייטונג איבער צייַט, אויף די אנדערע האַנט, (ד) און (ף) אילוסטרירן די פאַרשפּרייטונג מיט טעמפּעראַטור.פֿאַר די ריספּעקטיוו אַרייַנשרייַב טנאָים, די מאַקסימום באמערקט דרוק איז 106 מפּאַ (ווייניקער ווי 345 מפּאַ, דראָט טראָגן שטאַרקייַט), די קראַפט איז 150 ען, די מאַקסימום דיספּלייסמאַנט איז 270 μם, און די מינימום מאַרטענסיטיק באַנד בראָכצאָל איז 0.91.אויף די אנדערע האַנט, די ענדערונג אין דרוק און די ענדערונג אין די באַנד בראָכצאָל פון מאַרטענסיטע מיט טעמפּעראַטור זענען ענלעך צו היסטערעסיס קעראַקטעריסטיקס.
דער זעלביקער דערקלערונג אַפּלייז צו די דירעקט טראַנספאָרמאַציע (קאָאָלינג) פון די אַוסטעניטע פאַסע צו די מאַרטענסיטע פאַסע, ווו די SMA דראָט טעמפּעראַטור (T) און די סוף טעמפּעראַטור פון די דרוק-מאַדאַפייד מאַרטענסיטע פאַסע (\(M_f^{\prime}\)) איז ויסגעצייכנט.אויף פ.4d,f ווייזט די ענדערונג אין די ינדוסט דרוק (\(\סיגמאַ\)) און די באַנד בראָכצאָל פון מאַרטענסיטע (\(\קסי\)) אין די סמאַ דראָט ווי אַ פונקציע פון די ענדערונג אין טעמפּעראַטור פון די סמאַ דראָט (ה), פֿאַר ביידע דרייווינג סייקאַלז.אויף פ.פיגורע 3 אַ ווייזט די ענדערונג אין די טעמפּעראַטור פון די סמאַ דראָט מיט צייט דיפּענדינג אויף די אַרייַנשרייַב וואָולטידזש דויפעק.ווי קענען זיין געזען פון די פיגור, די טעמפּעראַטור פון די דראָט האלט צו פאַרגרעסערן דורך פּראַוויידינג אַ היץ מקור מיט נול וואָולטידזש און סאַבסאַקוואַנט קאָנוועקטיוו קאָאָלינג.בעשאַס באַהיצונג, די ריטראַנספאָרמיישאַן פון מאַרטענסיטע צו די אַוסטעניטע פאַסע הייבט ווען די סמאַ דראָט טעמפּעראַטור (ה) קראָסיז די דרוק-קערעקטיד אַוסטעניטע נוקלעאַטיאָן טעמפּעראַטור (\(A_s^{\prime}\)).בעשאַס דעם פאַסע, די SMA דראָט איז קאַמפּרעסט און די אַקטואַטאָר דזשענערייץ קראַפט.אויך בעשאַס קאָאָלינג, ווען די טעמפּעראַטור פון די SMA דראָט (T) קראָסיז די נוקלעאַטיאָן טעמפּעראַטור פון די דרוק-מאַדאַפייד מאַרטענסיטע פאַסע (\(M_s^{\prime}\)) עס איז אַ positive יבערגאַנג פון די אַוסטעניטע פאַסע צו די מאַרטענסיטע פאַסע.די פאָר קראַפט דיקריסאַז.
די הויפּט קוואַליטאַטיווע אַספּעקץ פון די בימאָדאַל פאָר באזירט אויף SMA קענען זיין באקומען פֿון די סימיאַליישאַן רעזולטאַטן.אין דעם פאַל פון אַ וואָולטידזש דויפעק אַרייַנשרייַב, די טעמפּעראַטור פון די SMA דראָט ינקריסיז רעכט צו דער דזשאָול באַהיצונג ווירקונג.דער ערשט ווערט פון די מאַרטענסיטע באַנד בראָכצאָל (\(\קסי)) איז באַשטימט צו 1, זינט דער מאַטעריאַל איז טכילעס אין אַ גאָר מאַרטענסיטיק פאַסע.ווען די דראָט האלט צו היץ אַרויף, די טעמפּעראַטור פון די SMA דראָט יקסידז די דרוק-קערעקטיד אַוסטעניטע נוקלעאַטיאָן טעמפּעראַטור \(A_s^{\prime}\), ריזאַלטינג אין אַ פאַרקלענערן אין די מאַרטענסיטע באַנד בראָכצאָל, ווי געוויזן אין פיגורע 4ק.אין דערצו, אין Fig.4e ווייזט די פאַרשפּרייטונג פון סטראָקעס פון די אַקטואַטאָר אין צייט, און אין Fig.5 - דרייווינג קראַפט ווי אַ פונקציע פון צייט.א פֿאַרבונדענע סיסטעם פון יקווייזשאַנז ינקלודז טעמפּעראַטור, מאַרטענסיטע באַנד בראָכצאָל און דרוק וואָס דעוועלאָפּס אין די דראָט, ריזאַלטינג אין שרינגקידזש פון די SMA דראָט און די קראַפט דזשענערייטאַד דורך די אַקטואַטאָר.ווי געוויזן אין Fig.4 ד, ף, וואָולטידזש ווערייישאַן מיט טעמפּעראַטור און מאַרטענסיטע באַנד בראָכצאָל ווערייישאַן מיט טעמפּעראַטור שטימען צו די היסטערעסיס קעראַקטעריסטיקס פון די סמאַ אין די סימיאַלייטיד פאַל ביי 7 וו.
פאַרגלייַך פון דרייווינג פּאַראַמעטערס איז באקומען דורך יקספּעראַמאַנץ און אַנאַליטיקאַל חשבונות.די ווירעס זענען אונטערטעניק צו אַ פּולסעד אַרייַנשרייַב וואָולטידזש פון 7 וו פֿאַר 10 סעקונדעס, דעמאָלט קולד אַראָפּ פֿאַר 15 סעקונדעס (קאָאָלינג פאַסע) איבער צוויי סייקאַלז.די פּיננאַטע ווינקל איז באַשטימט צו \(40^{\circ}\) און די ערשט לענג פון די SMA דראָט אין יעדער איין שטיפט פוס איז באַשטימט צו 83 מם.(אַ) מעסטן די דרייווינג קראַפט מיט אַ מאַסע צעל (ב) מאָניטאָרינג דראָט טעמפּעראַטור מיט אַ טערמאַל ינפרערעד אַפּאַראַט.
אין סדר צו פֿאַרשטיין די השפּעה פון גשמיות פּאַראַמעטערס אויף די קראַפט געשאפן דורך די פאָר, אַן אַנאַליסיס פון די סענסיטיוויטי פון די מאַטאַמאַטיקאַל מאָדעל צו די אויסגעקליבן גשמיות פּאַראַמעטערס איז דורכגעקאָכט, און די פּאַראַמעטערס זענען ראַנגקט לויט זייער השפּעה.ערשטער, די מוסטערונג פון מאָדעל פּאַראַמעטערס איז דורכגעקאָכט מיט יקספּערמענאַל פּלאַן פּרינסאַפּאַלז וואָס נאכגעגאנגען אַ מונדיר פאַרשפּרייטונג (זען סאַפּלאַמענערי אָפּטיילונג אויף סענסיטיוויטי אַנאַליסיס).אין דעם פאַל, די מאָדעל פּאַראַמעטערס אַרייַננעמען אַרייַנשרייַב וואָולטידזש (\(V_{אין}\)), ערשט סמאַ דראָט לענג (\(ל_0\)), דרייַעק ווינקל (\(\alpha\)), פאָרורטייל פרילינג קעסיידערדיק (\(K_x\)), די קאַנוועקטיווע היץ אַריבערפירן קאָואַפישאַנט (\(ה_ט\)) און די נומער פון ונימאָדאַל צווייגן (n).אין דער ווייַטער שריט, שפּיץ מוסקל שטאַרקייַט איז אויסדערוויילט ווי אַ לערנען פּלאַן פאָדערונג און די פּאַראַמעטריק יפעקץ פון יעדער גאַנג פון וועריאַבאַלז אויף שטאַרקייַט זענען באקומען.די טאָרנאַדאָ פּלאַץ פֿאַר סענסיטיוויטי אַנאַליסיס זענען דערייווד פון די קאָראַליישאַן קאָואַפישאַנץ פֿאַר יעדער פּאַראַמעטער, ווי געוויזן אין פיגורע 6אַ.
(אַ) די קאָראַליישאַן קאָואַפישאַנט וואַלועס פון די מאָדעל פּאַראַמעטערס און זייער ווירקונג אויף די מאַקסימום רעזולטאַט קראַפט פון 2500 יינציק גרופּעס פון די אויבן מאָדעל פּאַראַמעטערס זענען געוויזן אין די טאָרנאַדאָ פּלאַנעווען.די גראַפיק ווייזט די ראַנג קאָראַליישאַן פון עטלעכע ינדאַקייטערז.עס איז קלאָר אַז \(V_{אין}\) איז דער בלויז פּאַראַמעטער מיט אַ positive קאָראַליישאַן, און \(ל_0\) איז דער פּאַראַמעטער מיט די העכסטן נעגאַטיוו קאָראַליישאַן.די ווירקונג פון פאַרשידן פּאַראַמעטערס אין פאַרשידן קאַמבאַניישאַנז אויף שפּיץ מוסקל שטאַרקייַט איז געוויזן אין (ב, C).\ (ק_קס \) ריינדזשאַז 400-800 n / m און n ריינדזשאַז 4-24. וואָולטידזש (\ ({new} \) איז ווערינג פֿון 40 וו, (20-0. {06 \ ~ {{★})
אויף פ.6אַ ווייזט אַ טאָרנאַדאָ פּלאַנעווען פון פאַרשידן קאָראַליישאַן קאָואַפישאַנץ פֿאַר יעדער פּאַראַמעטער מיט שפּיץ פאָר קראַפט פּלאַן באדערפענישן.פון פײג.6אַ עס קענען זיין געזען אַז די וואָולטידזש פּאַראַמעטער (\(V_{אין}\)) איז גלייַך שייַכות צו די מאַקסימום רעזולטאַט קראַפט, און די קאַנוועקטיווע היץ אַריבערפירן קאָואַפישאַנט (\(ה_ט\)), פלאַם ווינקל (\ ( \alpha\)), דיספּלייסמאַנט פרילינג קעסיידערדיק (\(K_x\)) איז נעגאַטיוולי קאָראַלייטאַד מיט די רעזולטאַט קראַפט און די ערשט לענג פון די דראָט און די 0 מאַ (ל) נומער פון די דראָט און די ערשט לענג פון n) ווייזט אַ שטאַרק פאַרקערט קאָראַליישאַן אין דעם פאַל פון דירעקט קאָראַליישאַן אין דעם פאַל פון אַ העכער ווערט פון די וואָולטידזש קאָראַליישאַן קאָואַפישאַנט (\(V_ {אין}\)) ינדיקייץ אַז דער פּאַראַמעטער האט די גרעסטע ווירקונג אויף די מאַכט רעזולטאַט.אן אנדער ענלעך אַנאַליסיס מעסטן די שפּיץ קראַפט דורך יוואַליוייטינג די ווירקונג פון פאַרשידענע פּאַראַמעטערס אין פאַרשידענע קאַמבאַניישאַנז פון די צוויי קאַמפּיוטיישאַנאַל ספּייסאַז, ווי געוויזן אין Fig. 6b, C.\(V_{אין}\) און \(ל_0\), \(\alpha\) און \(l_0\) האָבן ענלעך פּאַטערנז, און די גראַפיק ווייזט אַז \(V_{אין}\) און \(\alpha\) און \(\alpha\) האָבן ענלעך פּאַטערנז.קלענערער וואַלועס פון \(l_0\) רעזולטאַט אין העכער שפּיץ פאָרסעס.די אנדערע צוויי פּלאָץ זענען קאָנסיסטענט מיט פיגור 6אַ, ווו n און \(ק_קס\) זענען נעגאַטיוולי קאָראַלייטאַד און \(V_{אין}\) זענען דורכויס קאָראַלייטאַד.דער אַנאַליסיס העלפּס צו דעפינירן און סטרויערן די ינפלואַנסינג פּאַראַמעטערס דורך וואָס די רעזולטאַט קראַפט, מאַך און עפעקטיווקייַט פון די פאָר סיסטעם קענען זיין צוגעפאסט צו די באדערפענישן און אַפּלאַקיישאַן.
קראַנט פאָרשונג אַרבעט ינטראַדוסיז און ינוועסטאַגייץ כייעראַרקאַקאַל דרייווז מיט N לעוועלס.אין אַ צוויי-מדרגה כייעראַרקי, ווי געוויזן אין Fig.9e.אויף פ.7c ווייזט ווי די SMA דראָט איז ווונד אַרום אַ באַוועגלעך אָרעם (אַגזיליערי אָרעם) וואָס באוועגט בלויז אין די לאַנדזשאַטודאַנאַל ריכטונג.אָבער, די ערשטיק באַוועגלעך אָרעם האלט צו מאַך אין די זעלבע שטייגער ווי די באַוועגלעך אָרעם פון די 1 בינע מולטי-בינע אַקטואַטאָר.טיפּיקאַללי, אַן N-בינע פאָר איז באשאפן דורך ריפּלייסינג די \(N-1\) בינע סמאַ דראָט מיט אַ ערשטער-בינע פאָר.ווי אַ רעזולטאַט, יעדער צווייַג נאָכמאַכן די ערשטער בינע פאָר, מיט אַ ויסנעם פון די צווייַג וואָס האלט די דראָט זיך.אין דעם וועג, נעסטעד סטראַקטשערז קענען זיין געשאפן וואָס מאַכן פאָרסעס וואָס זענען עטלעכע מאָל גרעסער ווי די פאָרסעס פון די ערשטיק דרייווז.אין דעם לערנען, פֿאַר יעדער מדרגה, אַ גאַנץ עפעקטיוו סמאַ דראָט לענג פון 1 עם איז גענומען אין חשבון, ווי געוויזן אין טאַבולאַר פֿאָרמאַט אין Fig. 7 ד.די קראַנט דורך יעדער דראָט אין יעדער ונימאָדאַל פּלאַן און די ריזאַלטינג פּרעסטרעסס און וואָולטידזש אין יעדער סמאַ דראָט אָפּשניט זענען די זעלבע אין יעדער מדרגה.לויט אונדזער אַנאַליסיס מאָדעל, די רעזולטאַט קראַפט איז דורכויס קאָראַלייטאַד מיט די מדרגה, בשעת די דיספּלייסמאַנט איז נעגאַטיוולי קאָראַלייטאַד.אין דער זעלביקער צייט, עס איז געווען אַ האַנדל-אַוועק צווישן דיספּלייסמאַנט און מוסקל שטאַרקייַט.ווי געזען אין Fig.7ב, בשעת די מאַקסימום קראַפט איז אַטשיווד אין די גרעסטן נומער פון לייַערס, די גרעסטע דיספּלייסמאַנט איז באמערקט אין די לאָואַסט שיכטע.ווען די כייעראַרקי מדרגה איז געווען באַשטימט צו \(N=5\), אַ שפּיץ מוסקל קראַפט פון 2.58 קן איז געפונען מיט 2 באמערקט סטראָקעס \(\ופּמו\)מ.אויף די אנדערע האַנט, דער ערשטער בינע פאָר דזשענערייץ אַ קראַפט פון 150 ן ביי אַ מאַך פון 277 \(\ופּמו\)ם.מולטי-מדרגה אַקטואַטאָרס זענען ביכולת צו נאָכקרימען פאַקטיש בייאַלאַדזשיקאַל מאַסאַלז, ווו קינסטלעך מאַסאַלז באזירט אויף פאָרעם זכּרון אַלויז זענען ביכולת צו דזשענערייט באטייטיק העכער פאָרסעס מיט גענוי און פיינער מווומאַנץ.די לימיטיישאַנז פון דעם מיניאַטוריזעד פּלאַן זענען אַז ווען די כייעראַרקי ינקריסיז, די באַוועגונג איז זייער רידוסט און די קאַמפּלעקסיטי פון די פאָר מאַנופאַקטורינג פּראָצעס ינקריסיז.
(אַ) א צוויי-בינע (\(N=2\)) לייערד פאָרעם זכּרון צומיש לינעאַר אַקטואַטאָר סיסטעם איז געוויזן אין אַ בימאָדאַל קאַנפיגיעריישאַן.די פארגעלייגט מאָדעל איז אַטשיווד דורך ריפּלייסינג די SMA דראָט אין דער ערשטער בינע לייערד אַקטואַטאָר מיט אן אנדער איין-בינע לייערד אַקטואַטאָר.(C) דיפאָרמעד קאַנפיגיעריישאַן פון די צווייט בינע מולטילייַער אַקטואַטאָר.(ב) די פאַרשפּרייטונג פון פאָרסעס און דיספּלייסמאַנץ דיפּענדינג אויף די נומער פון לעוועלס איז דיסקרייבד.עס איז געפונען אַז די שפּיץ קראַפט פון די אַקטואַטאָר איז דורכויס קאָראַלייטאַד מיט די וואָג מדרגה אויף די גראַפיק, בשעת די מאַך איז נעגאַטיוולי קאָראַלייטאַד מיט די וואָג מדרגה.די קראַנט און פאַר-וואָולטידזש אין יעדער דראָט בלייבן קעסיידערדיק אין אַלע לעוועלס.(ד) די טיש ווייזט די נומער פון טאַפּס און די לענג פון די סמאַ דראָט (פיברע) אין יעדער מדרגה.די קעראַקטעריסטיקס פון די ווירעס זענען ינדאַקייטיד דורך אינדעקס 1, און די נומער פון צווייטיק צווייגן (איינער קאָננעקטעד צו די ערשטיק פוס) איז אנגעוויזן דורך די גרעסטן נומער אין די אַבאָנעמענט.פֿאַר בייַשפּיל, אין מדרגה 5, \(n_1\) רעפערס צו די נומער פון סמאַ ווירעס פאָרשטעלן אין יעדער בימאָדאַל סטרוקטור, און \(n_5\) רעפערס צו די נומער פון אַגזיליערי לעגס (איינער קאָננעקטעד צו די הויפּט פוס).
פילע ריסערטשערז האָבן פּראָפּאָסעד פאַרשידן מעטהאָדס צו מאָדעל די נאַטור פון SMAs מיט פאָרעם זכּרון, וואָס אָפענגען אויף די טהערמאָמעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס אַקאַמפּאַניינג די מאַקראָסקאָפּיק ענדערונגען אין די קריסטאַל סטרוקטור פֿאַרבונדן מיט די פאַסע יבערגאַנג.די פאָרמירונג פון קאַנסטאַטוטיוו מעטהאָדס איז ינכעראַנטלי קאָמפּליצירט.די מערסט קאַמאַנלי געוויינט פענאָמענאַלאַדזשיקאַל מאָדעל איז פארגעלייגט דורך טאַנאַקאַ 28 און איז וויידלי געניצט אין ינזשעניעריע אַפּלאַקיישאַנז.די פענאָמענאַלאַדזשיקאַל מאָדעל פארגעלייגט דורך טאַנאַקאַ [28] אַסומז אַז די באַנד בראָכצאָל פון מאַרטענסיטע איז אַן עקספּאָונענשאַל פונקציע פון טעמפּעראַטור און דרוק.שפּעטער, Liang און Rogers29 און Brinson30 פארגעלייגט אַ מאָדעל אין וואָס די פאַסע יבערגאַנג דינאַמיק איז געווען אנגענומען צו זיין אַ קאָסינע פונקציע פון וואָולטידזש און טעמפּעראַטור, מיט קליין מאָדיפיקאַטיאָנס צו די מאָדעל.בעקער און ברינסאָן פארגעלייגט אַ פאַסע דיאַגראַמע באזירט קינעטיק מאָדעל צו מאָדעל די נאַטור פון סמאַ מאַטעריאַלס אונטער אַרביטראַריש לאָודינג טנאָים ווי געזונט ווי פּאַרטיייש טראַנזישאַנז.Banerjee32 ניצט די Bekker און Brinson31 פאַסע דיאַגראַמע דינאַמיק אופֿן צו סימולירן אַ איין גראַד פון פרייהייט מאַניפּיאַלייטער דעוועלאָפּעד דורך Elahinia און Ahmadian33.קינעטיק מעטהאָדס באזירט אויף פאַסע דייאַגראַמז, וואָס נעמען אין חשבון די ניט-מאָנאָטאָניק ענדערונג אין וואָולטידזש מיט טעמפּעראַטור, זענען שווער צו ינסטרומענט אין ינזשעניעריע אַפּלאַקיישאַנז.Elakhinia און Ahmadian ציען ופמערקזאַמקייט צו די שאָרטקאָמינגס פון יגזיסטינג פענאָמענאַלאַדזשיקאַל מאָדעלס און פאָרשלאָגן אַן עקסטענדעד פענאָמענאַלאַדזשיקאַל מאָדעל צו פונאַנדערקלייַבן און דעפינירן פאָרעם זכּרון נאַטור אונטער קיין קאָמפּלעקס לאָודינג טנאָים.
די סטראַקטשעראַל מאָדעל פון סמאַ דראָט גיט דרוק (\(\סיגמאַ\)), שפּאַנונג (\(\עפּסילאָן\)), טעמפּעראַטור (ה), און מאַרטענסיטע באַנד בראָכצאָל (\(\קסי\)) פון סמאַ דראָט.די פענאָמענאָלאָגיקאַל קאָנסטיטוטיווע מאָדעל איז געווען ערשטער פארגעלייגט דורך Tanaka28 און שפּעטער אנגענומען דורך Liang29 און Brinson30.די דעריוואַט פון די יקווייזשאַן האט די פאָרעם:
ווו E איז די פאַסע אָפענגיק סמאַ יונג ס מאָדולע באקומען ניצן \(\displaystyle E=\xi E_M + (1-\xi )E_A\) און \(E_A\) און \(E_M\) רעפּריזענטינג יונג ס מאָדולע זענען אַוסטעניטיק און מאַרטענסיטיק פאַסעס, ריספּעקטיוולי, און די קאָואַפישאַנט פון טערמאַל יקספּאַנשאַן איז רעפּריזענטיד דורך _(\).די פאַסע יבערגאַנג צושטייַער פאַקטאָר איז \(\ אָמעגאַ = -E \ עפּסילאָן _ל\) און \(\ עפּסילאָן _ל\) איז די מאַקסימום ריקאַוועראַבאַל שפּאַנונג אין די סמאַ דראָט.
די פאַסע דינאַמיק יקווייזשאַן קאָוינסיידז מיט די קאָסינע פונקציע דעוועלאָפּעד דורך Liang29 און שפּעטער אנגענומען דורך Brinson30 אַנשטאָט פון די עקספּאָונענשאַל פונקציע פארגעלייגט דורך Tanaka28.די פאַסע יבערגאַנג מאָדעל איז אַ פאַרלענגערונג פון די מאָדעל פארגעלייגט דורך Elakhinia און Ahmadian34 און מאַדאַפייד באזירט אויף די פאַסע יבערגאַנג טנאָים געגעבן דורך Liang29 און Brinson30.די באדינגונגען געניצט פֿאַר דעם פאַסע יבערגאַנג מאָדעל זענען גילטיק אונטער קאָמפּלעקס טהערמאָמעטשאַניקאַל לאָודז.אין יעדער צייט, די ווערט פון די באַנד בראָכצאָל פון מאַרטענסיטע איז קאַלקיאַלייטיד ווען מאָדעלינג די קאַנסטאַטוטיוו יקווייזשאַן.
די גאַווערנינג רעטראַנספאָרמאַטיאָן יקווייזשאַן, אויסגעדריקט דורך די טראַנספאָרמאַציע פון מאַרטענסיטע צו אַוסטעניטע אונטער באַהיצונג טנאָים, איז ווי גייט:
ווו \(\קסי\) איז דער באַנד בראָכצאָל פון מאַרטענסיטע, \(\xi _M\) איז דער באַנד בראָכצאָל פון מאַרטענסיט באקומען איידער באַהיצונג, \(\displaystyle a_A = \pi /(A_f – A_s)\), \ (\displaystyle b_A = -a_A/C_A\) און \(C_A\) -א דראָט ויסבייג ט -(מאַ) פּאַראַמעטערס, ט -(מאַ) - אָנהייב און סוף פון די אַוסטעניטע פאַסע, ריספּעקטיוולי, טעמפּעראַטור.
די דירעקט טראַנספאָרמאַציע קאָנטראָל יקווייזשאַן, רעפּריזענטיד דורך די פאַסע טראַנספאָרמאַציע פון אַוסטעניטע צו מאַרטענסיטע אונטער קאָאָלינג טנאָים, איז:
ווו \(\קסי _אַ\) איז די באַנד בראָכצאָל פון מאַרטענסיטע באקומען איידער קאָאָלינג, \(\displaystyle a_M = \pi /(M_s – M_f)\), \(\displaystyle b_M = -a_M/C_M\) און \ (C_M \) - ויסבייג פּאַסן פּאַראַמעטערס, T – SMA דראָט טעמפּעראַטור\, \(M_s\ לעצט מאַריוו טעמפּעראַטור, \)
נאָך יקווייזשאַנז (3) און (4) זענען דיפערענשיייטאַד, די פאַרקערט און דירעקט טראַנספאָרמאַציע יקווייזשאַנז זענען סימפּלאַפייד צו די פאלגענדע פאָרעם:
בעשאַס פאָרויס און צוריק טראַנספאָרמאַציע \(\eta _{\sigma}\) און \(\eta _{T}\) נעמען פאַרשידענע וואַלועס.די גרונט יקווייזשאַנז פֿאַרבונדן מיט \(\eta _{\sigma}\) און \(\eta _{T}\) זענען דערייווד און דיסקאַסט אין דעטאַל אין אַן נאָך אָפּטיילונג.
די טערמאַל ענערגיע פארלאנגט צו כאַפּן די טעמפּעראַטור פון די SMA דראָט קומט פון די Joule באַהיצונג ווירקונג.די טערמאַל ענערגיע אַבזאָרבד אָדער באפרייט דורך די SMA דראָט איז רעפּריזענטיד דורך די לייטאַנט היץ פון טראַנספאָרמאַציע.די היץ אָנווער אין די סמאַ דראָט איז רעכט צו געצווונגען קאַנוועקשאַן, און געגעבן די נעגלאַדזשאַבאַל ווירקונג פון ראַדיאַציע, די היץ ענערגיע וואָג יקווייזשאַן איז ווי גייט:
ווו \(מ_{דראָט}\) איז די גאַנץ מאַסע פון די סמאַ דראָט, \(c_{פּ}\) איז די ספּעציפיש היץ קאַפּאַציטעט פון די סמאַ, \(V_{אין}\) איז די וואָולטידזש געווענדט צו די דראָט, \(ר_{אָהם} \) - פאַסע-אָפענגיק קעגנשטעל סמאַ, דיפיינד ווי;\(ר_{אָהם} = (ל/א_{קרייַז})[\קסי ר_מ + (1-\קסי )ר_אַ]\ ) ווו \(ר_מ\) און \(ר_אַ\) זענען די SMA פאַסע רעסיסטיוויטי אין מאַרטענסיטע און אַוסטעניטע, ריספּעקטיוולי, \(A_{c}\) איז די ייבערפלאַך דראָט שטח פון די SMA.די לייטאַנט היץ פון יבערגאַנג פון די דראָט, T און \(T_{\infty}\) זענען די טעמפּעראַטורעס פון די SMA דראָט און די סוויווע, ריספּעקטיוולי.
ווען אַ פאָרעם זכּרון צומיש דראָט איז אַקטוייטיד, די דראָט קאַמפּרעסיז, קריייטינג אַ קראַפט אין יעדער צווייַג פון די בימאָדאַל פּלאַן גערופן פיברע קראַפט.די פאָרסעס פון די פייבערז אין יעדער שנירל פון די SMA דראָט צוזאַמען שאַפֿן די מוסקל קראַפט צו אַקטוייט, ווי געוויזן אין Fig. 9e.רעכט צו דעם בייַזייַן פון אַ בייינג פרילינג, די גאַנץ מוסקל קראַפט פון די נט מולטילייַער אַקטואַטאָר איז:
סאַבסטיטוטינג \(N = 1\) אין יקווייזשאַן (7), די מוסקל שטאַרקייַט פון דער ערשטער בינע ביימאָדאַל פאָר פּראָוטאַטייפּ קענען זיין באקומען ווי גייט:
ווו n איז די נומער פון ונימאָדאַל לעגס, \(F_m\) איז די מוסקל קראַפט דזשענערייטאַד דורך די פאָר, \ (F_f\) איז די פיברע שטאַרקייַט אין די SMA דראָט, \(K_x\) איז די פאָרורטייל סטיפנאַס.פרילינג, \(\alpha\) איז דער ווינקל פון דעם דרייַעק, \(x_0\) איז דער ערשט פאָטאָ פון די פאָרורטייל פרילינג צו האַלטן די סמאַ קאַבלע אין די פאַר-טענסיאָנעד שטעלע, און \(\Delta x\) איז די אַקטואַטאָר אַרומפאָרן.
די גאַנץ דיספּלייסמאַנט אָדער באַוועגונג פון די פאָר (\(\Delta x\)) דיפּענדינג אויף די וואָולטידזש (\(\סיגמאַ\)) און שפּאַנונג (\(\עפּסילאָן\)) אויף די SMA דראָט פון די נט בינע, די פאָר איז באַשטימט צו (זען פיגור נאָך טייל פון דער רעזולטאַט):
די קינעמאַטיק יקווייזשאַנז געבן די שייכות צווישן פאָר דיפאָרמיישאַן (\(\ עפּסילאָן\)) און דיספּלייסמאַנט אָדער דיספּלייסמאַנט (\(\ דעלטאַ x\)).די דיפאָרמיישאַן פון די אַרב דראָט ווי אַ פֿונקציע פון דער ערשט אַרב דראָט לענג (\(ל_0\)) און די דראָט לענג (ל) אין קיין צייט t אין איין ונימאָדאַל צווייַג איז ווי גייט:
ווו \(l = \sqrt{l_0^2 +(\Delta x_1)^2 – 2 l_0 (\Delta x_1) \cos \alpha _1}\) איז באקומען דורך אַפּלייינג די קאָסינע פאָרמולע אין \(\Delta\)ABB ', ווי געוויזן אין פיגורע 8. און \(\alpha _1\) איז \(\alpha \) ווי געוויזן אין ווי געוויזן אין פיגורע 8, דורך דיפערענשיייטינג די צייט פון יקווייזשאַן (11) און פאַרבייַטן די ווערט פון l, די שפּאַנונג קורס קענען זיין געשריבן ווי:
ווו \(l_0\) איז די ערשט לענג פון די SMA דראָט, l איז די לענג פון די דראָט אין קיין צייט t אין איין ונימאָדאַל צווייַג, \(\epsilon\) איז די דעפאָרמאַטיאָן דעוועלאָפּעד אין די SMA דראָט, און \(\alpha \) איז די ווינקל פון די דרייַעק, \(\Delta x\) איז די פאָר פאָטאָ (ווי געוויזן אין פיגור 8).
אַלע n איין-שפּיץ סטראַקטשערז (\(n=6\) אין דעם פיגור) זענען פארבונדן אין סעריע מיט \(V_{אין}\) ווי די אַרייַנשרייַב וואָולטידזש.סטאַגע איך: סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון די סמאַ דראָט אין אַ בימאָדאַל קאַנפיגיעריישאַן אונטער נול וואָולטידזש טנאָים.
ווי אַ דערווייַז פון באַגריף, אַ SMA-באזירט בימאָדאַל פאָר איז דעוועלאָפּעד צו פּרובירן די סימיאַלייטיד דעריוויישאַן פון די אַנדערלייינג יקווייזשאַנז מיט יקספּערמענאַל רעזולטאַטן.די CAD מאָדעל פון די בימאָדאַל לינעאַר אַקטואַטאָר איז געוויזן אין Fig.9אַ.אויף די אנדערע האַנט, אין Fig.9c ווייזט אַ נייַע פּלאַן פארגעלייגט פֿאַר אַ ראָוטיישאַנאַל פּריזמאַטיק פֿאַרבינדונג ניצן אַ צוויי-פּלאַן סמאַ-באזירט אַקטואַטאָר מיט אַ בימאָדאַל סטרוקטור.די פאָר קאַמפּאָונאַנץ זענען פאַבריקייטיד מיט אַדאַטיוו מאַנופאַקטורינג אויף אַן Ultimaker 3 עקסטענדעד 3 ד דרוקער.דער מאַטעריאַל געניצט פֿאַר 3 ד דרוקן פון קאַמפּאָונאַנץ איז פּאָליקאַרבאָנאַטע וואָס איז פּאַסיק פֿאַר היץ קעגנשטעליק מאַטעריאַלס ווייַל עס איז שטאַרק, דוראַבאַל און האט אַ הויך גלאז יבערגאַנג טעמפּעראַטור (110-113 \(^{\סירק}\) C).אין דערצו, Dynalloy, ינק. פלעקסינאָל פאָרעם זכּרון צומיש דראָט איז געניצט אין די יקספּעראַמאַנץ, און די מאַטעריאַל פּראָפּערטיעס קאָראַספּאַנדינג צו די פלעקסינאָל דראָט זענען געניצט אין די סימיאַליישאַנז.קייפל סמאַ ווירעס זענען עריינדזשד ווי פייבערז פאָרשטעלן אין אַ בימאָדאַל אָרדענונג פון מאַסאַלז צו באַקומען די הויך פאָרסעס געשאפן דורך מולטילייַער אַקטוייטערז, ווי געוויזן אין Fig. 9b, ד.
ווי געוויזן אין פיגורע 9 אַ, די אַקוטע ווינקל געשאפן דורך די באַוועגלעך אָרעם סמאַ דראָט איז גערופן די ווינקל (\(\אַלף\)).מיט וואָקזאַל קלאַמפּס אַטאַטשט צו די לינקס און רעכט קלאַמפּס, די SMA דראָט איז געהאלטן אין דער געוואלט ביימאָדאַל ווינקל.די פאָרורטייל פרילינג מיטל געהאלטן אויף די פרילינג קאַנעקטער איז דיזיינד צו סטרויערן די פאַרשידענע פאָרורטייל פרילינג פאַרלענגערונג גרופּעס לויט די נומער (n) פון SMA פייבערז.אין דערצו, די אָרט פון די מאָווינג טיילן איז דיזיינד אַזוי אַז די סמאַ דראָט איז יקספּאָוזד צו די פונדרויסנדיק סוויווע פֿאַר געצווונגען קאַנוועקשאַן קאָאָלינג.די שפּיץ און דנאָ פּלאַטעס פון די דיטאַטשאַבאַל פֿאַרזאַמלונג העלפן האַלטן די סמאַ דראָט קיל מיט יקסטרודאַד קאַטאַוץ דיזיינד צו רעדוצירן וואָג.אין דערצו, ביידע ענדס פון די קמאַ דראָט זענען ריספּעקטיוולי פאַרפעסטיקט צו די לינקס און רעכט טערמינאַלס דורך אַ קרימפּ.א פּלאַנדזשער איז אַטאַטשט צו איין סוף פון די באַוועגלעך פֿאַרזאַמלונג צו האַלטן רעשוס צווישן די שפּיץ און דנאָ פּלאַטעס.דער פּלאַנדזשער איז אויך געניצט צו צולייגן אַ בלאַקינג קראַפט צו די סענסער דורך אַ קאָנטאַקט צו מעסטן די בלאַקינג קראַפט ווען די SMA דראָט איז אַקטואַטעד.
די בימאָדאַל מוסקל סטרוקטור סמאַ איז ילעקטריקלי פארבונדן אין סעריע און פּאַוערד דורך אַ אַרייַנשרייַב דויפעק וואָולטידזש.בעשאַס די וואָולטידזש דויפעק ציקל, ווען וואָולטידזש איז געווענדט און די SMA דראָט איז העאַטעד העכער די ערשט טעמפּעראַטור פון די אַוסטעניטע, די לענג פון די דראָט אין יעדער שנירל איז פאַרקירצט.דעם ריטראַקשאַן אַקטאַווייץ די באַוועגלעך אָרעם סאַבאַסעמבאַלינג.ווען די וואָולטידזש איז געווען נולעד אין דער זעלביקער ציקל, די העאַטעד סמאַ דראָט איז געווען קולד אונטער די טעמפּעראַטור פון די מאַרטענסיטע ייבערפלאַך, דערמיט אומגעקערט צו זייַן אָריגינעל שטעלע.אונטער נול דרוק טנאָים, די SMA דראָט איז ערשטער פּאַסיוולי אויסגעשטרעקט דורך אַ פאָרורטייל פרילינג צו דערגרייכן די דעטווינד מאַרטענסיטיק שטאַט.די שרויף, דורך וואָס די סמאַ דראָט פּאַסיז, באוועגט רעכט צו דער קאַמפּרעשאַן באשאפן דורך אַפּלייינג אַ וואָולטידזש דויפעק צו די סמאַ דראָט (ספּאַ ריטשאַז די אַוסטעניטע פאַסע), וואָס פירט צו די אַקטואַטיאָן פון די באַוועגלעך הייבער.ווען די SMA דראָט איז ריטראַקטיד, די פאָרורטייל פרילינג קריייץ אַ אַפּאָוזינג קראַפט דורך ווייַטער סטרעטשינג די פרילינג.ווען די דרוק אין די שטופּ וואָולטידזש ווערט נול, די SMA דראָט ילאָנגגייץ און ענדערונגען זייַן פאָרעם רעכט צו געצווונגען קאַנוועקשאַן קאָאָלינג, ריטשינג אַ טאָפּל מאַרטענסיטיק פאַסע.
די פארגעלייגט סמאַ-באזירט לינעאַר אַקטואַטאָר סיסטעם האט אַ בימאָדאַל קאַנפיגיעריישאַן אין וואָס די סמאַ ווירעס זענען אַנגגאַלד.(אַ) דיפּיקס אַ CAD מאָדעל פון די פּראָוטאַטייפּ, וואָס דערמאנט עטלעכע פון די קאַמפּאָונאַנץ און זייער מינינגז פֿאַר די פּראָוטאַטייפּ, (ב, ד) פאָרשטעלן די דעוועלאָפּעד יקספּערמענאַל פּראָוטאַטייפּ35.בשעת (ב) ווייזט אַ שפּיץ מיינונג פון די פּראָוטאַטייפּ מיט עלעקטריקאַל קאַנעקשאַנז און פאָרורטייל ספּרינגס און שפּאַנונג גיידזשיז געניצט, (ד) ווייזט אַ פּערספּעקטיוו מיינונג פון די סעטאַפּ.(e) דיאַגראַמע פון אַ לינעאַר אַקטואַטיאָן סיסטעם מיט סמאַ ווירעס געשטעלט בימאָדאַלי אין קיין צייט ה, ווייַזונג די ריכטונג און לויף פון די פיברע און מוסקל שטאַרקייַט.(C) א 2-DOF ראָוטיישאַנאַל פּריזמאַטיק פֿאַרבינדונג איז פארגעלייגט פֿאַר דיפּלויינג אַ צוויי-פּלאַן סמאַ-באזירט אַקטואַטאָר.ווי געוויזן, די לינק טראַנסמיץ לינעאַר באַוועגונג פון די דנאָ פאָר צו די שפּיץ אָרעם, קריייטינג אַ ראָוטיישאַנאַל קשר.אויף די אנדערע האַנט, די באַוועגונג פון די פּאָר פון פּריזאַמז איז די זעלבע ווי די באַוועגונג פון די מולטילייַער ערשטער בינע פאָר.
אַן יקספּערמענאַל לערנען איז געפירט אויס אויף די פּראָוטאַטייפּ געוויזן אין פייג. 9 ב צו אָפּשאַצן די פאָרשטעלונג פון אַ בימאָדאַל פאָר באזירט אויף סמאַ.ווי געוויזן אין פיגורע 10 אַ, די יקספּערמענאַל סעטאַפּ קאָנסיסטעד פון אַ פּראָוגראַמאַבאַל דק מאַכט צושטעלן צו צושטעלן אַרייַנשרייַב וואָולטידזש צו די SMA ווירעס.ווי געוויזן אין Fig.10ב, אַ פּיעזאָעלעקטריק שפּאַנונג מאָס (PACEline CFT / 5kN) איז געניצט צו מעסטן די בלאַקינג קראַפט ניצן אַ Graphtec GL-2000 דאַטן לאַגער.די דאַטן זענען רעקאָרדעד דורך דער באַלעבאָס פֿאַר ווייַטער לערנען.שפּאַנונג גיידזשיז און אָפּצאָל אַמפּלאַפייערז דאַרפן אַ קעסיידערדיק מאַכט צושטעלן צו פּראָדוצירן אַ וואָולטידזש סיגנאַל.די קאָראַספּאַנדינג סיגנאַלז זענען קאָנווערטעד אין מאַכט אַוטפּוץ לויט די סענסיטיוויטי פון די פּיעזאָעלעקטריק קראַפט סענסער און אנדערע פּאַראַמעטערס ווי דיסקרייבד אין טאַבלע 2. ווען אַ וואָולטידזש דויפעק איז געווענדט, די טעמפּעראַטור פון די SMA דראָט ינקריסיז, קאָזינג די SMA דראָט צו קאָמפּרעס, וואָס ז די אַקטואַטאָר צו דזשענערייט קראַפט.די יקספּערמענאַל רעזולטאַטן פון דער רעזולטאַט פון מוסקל שטאַרקייַט דורך אַ אַרייַנשרייַב וואָולטידזש דויפעק פון 7 V זענען געוויזן אין Fig.2אַ.
(אַ) אַ סמאַ-באזירט לינעאַר אַקטואַטאָר סיסטעם איז געווען שטעלן זיך אין דער עקספּערימענט צו מעסטן די קראַפט דזשענערייטאַד דורך די אַקטואַטאָר.די מאַסע צעל מעסטן די בלאַקינג קראַפט און איז פּאַוערד דורך אַ 24 וו דק מאַכט צושטעלן.א 7 וו וואָולטידזש קאַפּ איז געווען געווענדט צוזאמען די גאנצע לענג פון די קאַבלע מיט אַ GW Instek פּראָוגראַמאַבאַל דק מאַכט צושטעלן.די SMA דראָט שרינגקאַץ רעכט צו היץ, און די באַוועגלעך אָרעם קאָנטאַקט די מאַסע צעל און יגזערץ אַ בלאַקינג קראַפט.די מאַסע צעל איז קאָננעקטעד צו די GL-2000 דאַטן לאַגער און די דאַטן זענען סטאָרד אויף דער באַלעבאָס פֿאַר ווייַטער פּראַסעסינג.(ב) דיאַגראַמע ווייזונג די קייט פון קאַמפּאָונאַנץ פון די יקספּערמענאַל סעטאַפּ פֿאַר מעסטן מוסקל שטאַרקייַט.
פאָרעם זכּרון אַלויז זענען יקסייטאַד דורך טערמאַל ענערגיע, אַזוי טעמפּעראַטור ווערט אַ וויכטיק פּאַראַמעטער פֿאַר לערנען די פאָרעם זכּרון דערשיינונג.עקספּערימענטאַללי, ווי געוויזן אין Fig. 11a, טערמאַל ימידזשינג און טעמפּעראַטור מעזשערמאַנץ זענען דורכגעקאָכט אויף אַ פּראָוטאַטייפּ סמאַ-באזירט דיוואַלעראַטע אַקטואַטאָר.א פּראָוגראַמאַבאַל דק מקור געווענדט אַרייַנשרייַב וואָולטידזש צו די סמאַ ווירעס אין די יקספּערמענאַל סעטאַפּ, ווי געוויזן אין פיגורע 11ב.די טעמפּעראַטור ענדערונג פון די SMA דראָט איז געמאסטן אין פאַקטיש צייט מיט אַ הויך האַכלאָטע LWIR אַפּאַראַט (FLIR A655sc).דער באַלעבאָס ניצט די ResearchIR ווייכווארג צו רעקאָרדירן דאַטן פֿאַר ווייַטער פּאָסטן-פּראַסעסינג.ווען אַ וואָולטידזש דויפעק איז געווענדט, די טעמפּעראַטור פון די סמאַ דראָט ינקריסיז, וואָס קאָזינג די סמאַ דראָט צו ייַנשרומפּן.אויף פ.פיגורע 2ב ווייזט די יקספּערמענאַל רעזולטאַטן פון די SMA דראָט טעמפּעראַטור קעגן צייט פֿאַר אַ 7 וו אַרייַנשרייַב וואָולטידזש דויפעק.
פּאָסטן צייט: 28-2022 סעפטעמבער