ESTUDO EXPERIMENTAL DE ATUADORES COM MEMÓRIA DE FORMA

Abstract

The use of Shape Memory Alloys (SMAs) has become increasingly common in many areas of science because of their ability to memorize shapes through thermomechanical loading. In behalf of these actuators have a good specific power, this work seeks to experimentally study different configurations of linear actuators using steel spring-coupled SMA wires in order to explore the effect of Shape-Assisted Memory. To this end, an experimental apparatus is developed and several relevant parameters in the performance of these devices are explored, such as different heating rates and amplitudes, initial mechanical preloading conditions and springs with different stiffness values. Through testing and analysis, it is possible to develop a study methodology for these memory actuators, hence it can be used as a strategy to determine the best actuator configurations depending on the desired application.

Mecânica e Tecnologia de Materiais. O uso das chamadas ligas com memória de forma (do inglês shape memory alloys, SMAs) tem se tornado cada vez mais frequente em diversas áreas da ciência devido a sua capacidade em memorizar formas através de carregamentos termomecânicos. Pelo fato desses atuadores possuírem uma boa potência específica, este trabalho busca estudar experimentalmente diferentes configurações de atuadores lineares utilizando fios de SMA acoplados a molas de aço, de forma a explorar o efeito de memória de forma com tensão assistida. Para isto, é desenvolvido um aparato experimental e é explorado diversos parâmetros relevantes na atuação destes dispositivos, como diferentes taxas e amplitudes de aquecimento, condições iniciais de pré-carregamento mecânico e molas com diferentes valores de rigidez. Através dos ensaios e análises, é possível desenvolver uma metodologia de estudo destes atuadores, que pode ser utilizada como estratégia para determinar as melhores configurações de um atuador dependendo da aplicação desejada.