Bir şekil bellek alaşım (ŞBA) telin faz değişimi bakımından üç özel bölgede ve değişken yük altında deneysel denetimi
Bir şekil bellek alaşım (ŞBA) telin faz değişimi bakımından üç özel bölgede ve değişken yük altında deneysel denetimi
Yazar: Önder, Eray Teoman; Sümer, Bilsay; Başlamışlı, Selahattin Çağlar
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 40 No. 4, 2024
Anahtar kelimeler: Mechanical Engineering (Other) ; Makine Mühendisliği (Diğer) ; ŞBA tel,ŞBA eyleyici,gerinim denetimi

Şekil bellek alaşım (ŞBA) teller, hacmine göre yüksek enerji üretim kapasiteleriyle eyleycilerde sıkça kullanılmaktadır. Isıtıldıkarında martensit fazdan östenit faza geçerken, ürettikleri kuvvetle, verilmiş ön gerinimi geri kazanarak iş yaparlar. Isınmayla soğuma, aynı sıcaklık-gerinim yolunu takip etmez ve gecikme oluşur. Gecikme yüklemeyle değişir; zira, faz geçiş sıcaklıkları değişmektedir. Isınırken soğutma, soğurken ısıtma durmunda, faz geçişi tamamlanmamışsa, tam gecikme eğrisi içinde, küçük gecikme eğrileri oluşur. Bu termomekanik davranış nedeniyle, gerinim, mesafe talebine göre denetlenmek istendiğinde zorlanılmaktadır. Denetleyci kazançlarını belirlemek için bir model oluşturmak kolay değildir. Kazançlarının deneysel olarak belirlendiği pek çok denetleyici literatürde sınanmıştır. Farklı olarak, bu çalışmada büyük ölçüde martensit, faz geçişi ve büyük ölçüde östenit gecikme eğrisi olmak üzere kritik üç bölgede denetleyci başarımı değerlendirilmiştir. PI (oransal-integral) denetleyici başarımı yüksek bulunmuştur. Genel olarak kararlılık bozucu etki gözlemlenmezken, sinüs referans sinyalinin frekansı yükseldiğinde dahi, takibin sürdüğü tespit edilmiştir. Takip hata analizi yapılmış, en yüksek gerinim talebinde ve faz değiştirme bölgesinde, özellikle yüksek frekanslı gerinim referansında, hatanın yükseldiği gösterilmiştir. Denetleyicinin tüm sonuçlar için gürbüz olduğu bulgulanmıştır. Üç bölgedeki referans takibinin iyileştirmesinin farklı kazançlı denetleyicler arasında kararlılığı koruyan bir kazanç geçişiyle sağlanabileceğine dair ön bilgi oluşturması açısından da çalışma değerlidir. Denetleyicinin, zamanla değişen yükleme, bozucu etki olarak verildiğinde de gürbüz denetim sağlamıştır.

Şekil bellek alaşım (ŞBA) teller, hacmine göre yüksek enerji üretim kapasiteleriyle eyleycilerde sıkça kullanılmaktadır. Isıtıldıkarında martensit fazdan östenit faza geçerken, ürettikleri kuvvetle, verilmiş ön gerinimi geri kazanarak iş yaparlar. Isınmayla soğuma, aynı sıcaklık-gerinim yolunu takip etmez ve gecikme oluşur. Gecikme yüklemeyle değişir; zira, faz geçiş sıcaklıkları değişmektedir. Isınırken soğutma, soğurken ısıtma durmunda, faz geçişi tamamlanmamışsa, tam gecikme eğrisi içinde, küçük gecikme eğrileri oluşur. Bu termomekanik davranış nedeniyle, gerinim, mesafe talebine göre denetlenmek istendiğinde zorlanılmaktadır. Denetleyci kazançlarını belirlemek için bir model oluşturmak kolay değildir. Kazançlarının deneysel olarak belirlendiği pek çok denetleyici literatürde sınanmıştır. Farklı olarak, bu çalışmada büyük ölçüde martensit, faz geçişi ve büyük ölçüde östenit gecikme eğrisi olmak üzere kritik üç bölgede denetleyci başarımı değerlendirilmiştir. PI (oransal-integral) denetleyici başarımı yüksek bulunmuştur. Genel olarak kararlılık bozucu etki gözlemlenmezken, sinüs referans sinyalinin frekansı yükseldiğinde dahi, takibin sürdüğü tespit edilmiştir. Takip hata analizi yapılmış, en yüksek gerinim talebinde ve faz değiştirme bölgesinde, özellikle yüksek frekanslı gerinim referansında, hatanın yükseldiği gösterilmiştir. Denetleyicinin tüm sonuçlar için gürbüz olduğu bulgulanmıştır. Üç bölgedeki referans takibinin iyileştirmesinin farklı kazançlı denetleyicler arasında kararlılığı koruyan bir kazanç geçişiyle sağlanabileceğine dair ön bilgi oluşturması açısından da çalışma değerlidir. Denetleyicinin, zamanla değişen yükleme, bozucu etki olarak verildiğinde de gürbüz denetim sağlamıştır.