[Heating and cooling time studies of shape memory alloys (SMA)]
The knowledge of response times of active material is essential for their efficient use as actuators. In this paper the heating and cooling times of a shape memory alloy wire (NiTi) under a constant load are predicted by the integration of the corresponding heat equation. The comparison with a ‘fictitious’ material with the same material characteristics but without phase transformation shows that the response times are longer for the SMA (around 2.7 times for heating and 1.5 times for cooling).
La connaissance du temps de réponse des matériaux actifs est primordiale pour leur utilisation en tant qu'actionneurs. Ici, les temps de réponse au chauffage et au refroidissement d'un fil en alliage à mémoire de forme (en NiTi) soumis à une charge constante sont étalonnés par l'intégration de l'équation de la chaleur « ad hoc ». La comparaison avec un matériau « fictif » présentant les mêmes caractéristiques mais sans transition de phase montre que les temps de réponse sont plus longs pour les AMF (environ 2,7 fois pour le chauffage et 1,5 fois pour le refroidissement).
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Keywords: Heat transfer, SMA, Phase transformation, Heat equation, Response time, Actuator
Nicolas Chaillet 1; Christian Lexcellent 2; Joël Abadie 1
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Nicolas Chaillet; Christian Lexcellent; Joël Abadie. Étude des temps de chauffage et de refroidissement des alliages à mémoire de forme (AMF). Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 2, pp. 147-152. doi : 10.1016/j.crme.2003.10.010. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2003.10.010/
[1] H. Benzaoui, Modélisation thermomécanique et commande d'actionneurs en alliages à mémoire de forme pour la microrobotique, Thèse de l'université de Franche-Comté, 1998
[2] Experimental study and modeling of a TiNi shape memory alloy wire actuator, J. Intelligent Material Systems and Structures, Volume 8 (1997) no. 7, pp. 619-629
[3] A general macroscopic description of the thermomechanical behavior of shape memory alloys, J. Mech. Phys. Solids, Volume 44 (1996) no. 6
Cited by Sources:
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