Modelando la flexión de un voladizo de dos capas con memoria de forma controlada por campo magnético y temperatura
Autores: Stolbova, Olga S.; Stolbov, Oleg V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelando la flexión de un voladizo de dos capas con memoria de forma controlada por campo magnético y temperatura
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Simulación de procesos industriales
Palabras clave
Modelo
Comportamiento de flexión
Voladizo bi-capa
Níquel titanio
Elastómero magnetoactivo
Campo magnético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un modelo del comportamiento de flexión de un voladizo de dos capas compuesto por níquel titanio y un elastómero magnetoactivo incrustado con partículas magnéticamente duras. El voladizo se somete inicialmente a un campo magnético externo en su estado de alta temperatura, seguido de un enfriamiento a un estado de baja temperatura antes de que se retire el campo magnético. Esta secuencia resulta en una deformación residual por flexión. Se presentan relaciones básicas que describen el comportamiento de los materiales del níquel titanio y el elastómero magnetoactivo. Se establece una formulación variacional para el problema en cuestión. El problema se resuelve numéricamente utilizando el método de elementos finitos. Se estudia la influencia de la magnitud del campo magnético aplicado y el grosor de la capa de níquel titanio en la magnitud de la deflexión del voladizo. Se obtiene la dependencia de la deflexión residual del voladizo en función del campo magnético aplicado. Se demuestra la posibilidad de esta estructura como un elemento de agarre controlable para aplicaciones en robótica y micro manipulación.
Descripción
Este documento presenta un modelo del comportamiento de flexión de un voladizo de dos capas compuesto por níquel titanio y un elastómero magnetoactivo incrustado con partículas magnéticamente duras. El voladizo se somete inicialmente a un campo magnético externo en su estado de alta temperatura, seguido de un enfriamiento a un estado de baja temperatura antes de que se retire el campo magnético. Esta secuencia resulta en una deformación residual por flexión. Se presentan relaciones básicas que describen el comportamiento de los materiales del níquel titanio y el elastómero magnetoactivo. Se establece una formulación variacional para el problema en cuestión. El problema se resuelve numéricamente utilizando el método de elementos finitos. Se estudia la influencia de la magnitud del campo magnético aplicado y el grosor de la capa de níquel titanio en la magnitud de la deflexión del voladizo. Se obtiene la dependencia de la deflexión residual del voladizo en función del campo magnético aplicado. Se demuestra la posibilidad de esta estructura como un elemento de agarre controlable para aplicaciones en robótica y micro manipulación.