Удосконалення моделей динаміки адаптивно-керованих елементів і приводів на основі функціональних матеріалів

О. Л. Ніколаєв, В. А. Поліщук, Т. П. Задорожна

Національний університет кораблебудування імені Адмірала Макарова, просп. Героїв України, 9, 54000 Миколаїв, Україна

Отримано: 15.10.2019; остаточний варіант - 05.05.2020. Завантажити: PDF

Проведено дослідження термомеханічних процесів у матеріалах і елементах з ефектом пам’яті форми (ЕПФ) і моделювання динаміки елементів і приводів на основі стопів з пам’яттю форми з урахуванням адаптаційних властивостей з метою створення адаптивно-керованих термомеханічних двигунів чи приводів, терморегуляторів і засобів автоматизації технологічних процесів. Досліджено вплив режимів термоциклування і величини деформації наведення ЕПФ на ступінь оборотності деформації, реалізацію ефекту оборотної пам’яті форми, величини зусилля, що збуджується, і відновлюваної деформації. Побудовано узагальнену динамічну модель технічного засобу на основі термосилових елементів з ЕПФ, що формалізовано описує його адаптивне управління, на основі якої можуть бути синтезовані алгоритми адаптації. Розроблені моделі можуть бути використані при розрахунку і проектуванні різних термомеханічних двигунів і приводів, терморегуляторів, термокомпенсаторів і демпфуючих пристроїв на основі елементів зі стопів з ЕПФ і при синтезі алгоритмів адаптивного управління неперервного і дискретного класу в режимах термінального управління, самонаведення і стабілізації.

Ключові слова: ефект пам’яті форми, мартенситне перетворення, моделювання, деформаційно-силові характеристики, термомеханічний привід, адаптивне управління.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i06/0885.html

PACS: 02.30.Yy, 62.20.fg, 64.60.Ej, 81.30.Kf, 81.40.Gh

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

Y. F. Li, X. J. Mi, J. Tan and B. D. Gao, Mater. Sci. Eng. A, 509: 8 (2009). Crossref
K. Otsuka and X. Ren, Prog. Mater. Sci., 50: 511 (2005). Crossref
K. Kuribayashi, K. Tsuchiya, Z. You, D. Tomus, M. Umemoto, T. Ito, and M. Sasaki, Mater. Sci. Eng. A, 419: 131 (2006). Crossref
L. G. Bujoreanu, Mater. Sci. Eng. A, 481: 395 (2008). Crossref
S. N. Solovyev and V. A. Polishchuk, Vestnik Dvigatelestroyeniya, Zaporozhye: OAO ‘Motor Sich’, No. 2: 25 (2004) (in Russian).
V. Di Cocco, F. Iacoviello, C. Maletta, and S. Natali, Int. J. Fatigue, 58: 136 (2014). Crossref
V. Di Cocco, F. Iacoviello, S. Natali, and V. Volpe, Frattura ed Integrità Strutturale, 30: 454 (2014). Crossref
A. Carpinteri, V. Di Cocco, G. Fortese, F. Iacoviello, S. Natali, C. Ronchei, D. Scorza, S. Vantadori, and A. Zanichelli, Acta Mechanica et Automatica, 12(2): 105 (2018). Crossref
V. A. Polishchuk, O. L. Nikolaev, and T. P. Zadorozhnaya, Zbirnyk Naukovykh Prats Natsionalnogo Universytetu Korablebuduvannya, No. 1: 26 (2016). Crossref
C. Maletta, Int. J. Fracture, 177: 39 (2012). Crossref
C. Maletta and F. Furgiuele, Acta Mater., 58: 92 (2010). Crossref
C. Maletta, F. Furgiuele, and E. Sgambitterra, Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures, 36: 903 (2013). Crossref
T. Baxevanis and D. Lagoudas, International Journal of Fracture, 191: 191 (2015). Crossref
S. W. Robertson, A. Mehta, A. R. Pelton, and R. O. Ritchie, Acta Mater., 55: 6198 (2007). Crossref
K. Gall, J. Tyber, G. Wilkesanders, S. W. Robertson, R. O. Ritchie, and H. J. Maier, Mater. Sci. Eng. A, 486: 389 (2008). Crossref
V. A. Polishchuk, Zbirnyk Naukovykh Prats Natsionalnogo Universytetu Korablebuduvannya, No. 2: 87 (2000) (in Russian).
S. N. Solovyev, V. A. Polishchuk, and O. L. Nikolaev, Aerospace Technic and Technology, No. 10/26: 183 (2005) (in Russian).
A. V. Timofeyev, Adaptivnye Robototekhnicheskiye Kompleksy [Adaptive Robotic Systems] (Leningrad: Mashinostroyenie: 1988) (in Russian).
A. V. Timofeyev, Postroeniye Adaptivnykh Sistem Upravleniya Programmnym Dvizheniyem [Construction of Adaptive Motion Control Systems] (Leningrad: Energiya: 1980) (in Russian).