مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی خیز تیر کامپوزیتی موج ‎دار به کمک سیم آلیاژ حافظه‎ دار

نویسندگان
1 دانشجو
2 مدیر گروه مکانیک گرایش ساخت و تولید دانشگاه تربیت مدرس
3 دانشیار مکانیک گروه ساخت و تولید دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
در این پژوهش یک تیر کامپوزیتی موج‌دار با سیم آلیاژ حافظه‌دار تحریک شده است. آلیاژ حافظه‌دار بر روی سطح تیر کامپوزیتی قرار داده شد. با افزایش دمای سیم حافظه‌دار، تغییر فاز مارتنزیت به آستنیت در سیم ایجاد شد. پس از تغییر فاز، طول سیم کاهش یافته و تیر تحریک شد. پارامترهای جابجایی تیر، نیرو و جریان الکتریکی اندازه‌گیری و با استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال، به رایانه منتقل شد. برای تعیین دما از معادله دیفرانسیل انتقال حرارت سیم استفاده شده است. همچنین از مدل برینسون به منظور مدل‎سازی رفتار آلیاژ حافظه‌دار استفاده شد. نتایج نشان داد که رفتار آلیاژ حافظه‌دار در مدل برینسون مشابهت خوبی با نتایج تجربی دارد. امّا در دماهای کمتر از شروع استحاله مارتنزیتی، تنش آلیاژ در آزمایش‌های تجربی بر خلاف مدل برینسون به صفر میل کرده است. همچنین با توجه به تاثیر آموزش بر عملکرد آلیاژ حافظه‌دار و نیز آزمون گرماسنج روبشی تفاضلی، دماهای شروع و پایان استحاله در آزمایش‌های تجربی با مدل برینسون اختلاف دارد. نتایج تجربی نشانگر آن است که با ترکیب سازه کامپوزیتی موج‌دار و آلیاژ حافظه‌دار می‌توان به سازه‌ هوشمندی دست یافت که در راستای موج به واسطه مقاومت خمشی کم تحریک پذیر بوده؛ در حالی که مقاومت خمشی سازه راستای عمود بر موج بالا می‌باشد. این امر سبب نزدیک شدن این سازه‌ها به کاربردهای واقعی می‌گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Evaluation of corrugated composite beam deflection by shape memory alloy wire

نویسندگان English

Mehdi Ansari 1
Mohammad Golzar 2
Amir Hosein Behravesh 3
چکیده English

In this study, the corrugated composite beam is actuated by shape memory alloy wire (SMAw). SMAw was placed on the surface of composite beam. Martensite to austenite transformation occurs by increasing of SMAw temperature. After transformation, SMAw length decrease and beam actuated. Beam displacement, force and current are measured and by A/D board transferred to computer. For evaluation of temperature in SMAw, the Heat transfer differential equation is used. Also Brinson’s model is used for modeling of SMA behavior. The results show that SMA behavior in Brinson’s model is good agreement whit experiments. But in lower temperatures than martensitic transformation state, the SMA stress is equal to zero in experiment unlike Brinson’s model. Also considering the SMA training and DSC test, for some temperatures in the experimental results, the start and end transformation temperatures are different to Brinson’s model. The results show as using SMAw in the corrugated composite, smart structures can be achieved that in corrugation direction is irritable, whereas in Perpendicular to the direction, corrugated composite bending strength is high that lead to using this structure in engineering application.

کلیدواژه‌ها English

Shape Memory alloy
Corrugated Composite Beam
Deflection
Brinson’s Model