Two-way rotary shape memory alloy thin strip actuator

In order to develop a two-way rotary shape memory alloy thin strip actuator, the torsional deformation and fatigue properties of a TiNi SMA thin strip were investigated. The results obtained are summarized as follows. (1) In the SMA thin strip subjected to torsion, the MT appears along the edge of the strip due to elongation of the edge of the strip and grows to the central part. (2) The number of cycles to failure decreases with an increase in the maximum angle of twist in torsion fatigue. The fatigue life in pulsating torsion is longer than that in alternating torsion by five times. The fatigue limit exists in a certain value of dissipated work of the strip in each cycle. (3) Based on the two-way motion of a lifting actuator model driven by two kinds of SMA thin strip, it is confirmed that the two-way rotary actuator with a small and simple mechanism can be developed by using the SMA thin strips.

Wpracy zbadano termomechaniczne właściwości skręcania i zmęczenia stopu TiNi z pamięcią kształtu (SMA) w celu zbudowania skrętnego siłownika taśmowego zaprojektowanego na bazie dwukierunkowego efektu pamięci kształtu. Otrzymane wyniki podsumowano w sposób następujący. (1) W cienkich taśmach SMA poddawanych skręcaniu, przemiana martenzytyczna (MT) inicjuje się na krawędzi taśmy w związku ze składową rozciągania, a następnie rozwija w kierunku jej środka. (2) W badaniach zmęczeniowych ilość cykli do zniszczenia maleje wraz ze wzrostem maksymalnego kąta skręcania. Wytrzymałość na męczenie w przypadku skręcania pulsującego jest pięciokrotnie dłuższa niż w przypadku obciążania symetrycznego. (3) Przeprowadzone badania dwukierunkowego ruchu na zaprojektowanym modelu siłownika poruszanego przy pomocy dwóch rodzajów cienkiej taśmy SMA potwierdziły możliwość zbudowania skrętnego siłownika z małym i prostym mechanizmem na bazie dwukierunkowego efektu pamięci kształtu.