ایجاد تغییر شکل‏‏‎هایی با معادلات مشخص در ورق کامپوزیتی با استفاده از آلیاژ حافظه دار

در این پژوهش کنترل شکل ورق کامپوزیتی به وسیله‏ی مواد هوشمند مورد بررسی قرار می‏گیرد. کنترل شکل در سازه‏های مورفینگ می‏تواند بهبود عملکرد را در عین کاهش وزن به همراه داشته باشد. در بین مواد هوشمند نیز آلیاژ حافظه دار به علت ایجاد تنش و کرنش بالا به عنوان عملگر استفاده شده است. هدف از این پایان‏نامه دستیابی به تعدادی از شکل های سازه‏ای در ورق کامپوزیتی و کنترل آن با استفاده از چینش‏های مختلف سیم آلیاژ حافظه‏دار می‏باشد. این کار به دو روش تحلیل المان محدود و تجربی انجام شده است. سیم در سه چیدمان مختلف شامل وسط، کنار و هر دو هم‏زمان مورد بررسی قرار گرفته است. سیم آلیاژ حافظه دار در فاصله 1 سانتی‏متری از سطح ورق کامپوزیتی شیشه-اپوکسی با ابعاد 48/0 × 200 × 200 میلی‏متری از پین‏های فاصله‏دهنده عبور داده شد. این فاصله بر اساس تنش بیشینه قابل تحمل سیم تعیین شده به گونه‏ای که بیشترین تغییر شکل را در ورق کامپوزیتی ایجاد نماید. در بخش تحلیل عددی مدل‏سازی بر اساس رفتار نهایی سیم آلیاژ حافظه‏دار و کرنش بازیابی بیشینه انجام گرفته است. در این مدل به علت آزاد بودن سیم در داخل پین‏ها، تماس بین سیم و پین‏های فاصله‏دهنده بدون اصطکاک مدل شده است. در بخش تجربی پیش از بکارگیری سیم، ابتدا سیم آلیاژ حافظه دار آموزش می‏بیند. پس از تحریک سیم با منبع تغذیه و ایجاد تغییر شکل نهایی در ورق، میزان تغییر شکل‏ها در راستای قائم به کمک حسگر لیزری اندازه گیری شده است. پس از قطع جریان ورق به وضعیت اولیه خود بازمی‏گردد. با توجه به تغییر شکل‏های متقارن ایجاد شده، چینش‏های مشابه می‏توانند برای دستیابی به شکل‏های متقارن به کار روند. برای صحت سنجی شبیه‏سازی‏های انجام شده، مقایسه نتایج تجربی و تحلیل عددی انجام شد. نتایج حاصل تطابق خوبی را با یکدیگر نشان می‏دهد. در انتها سه رابطه تجربی برای پیش‏بینی کرنش بازیابی بیشینه سیم در انحنا مشخص پیشنهاد شد.