طراحی و مدلسازی دینامیکی یک ماژول متشکل از فنر فشاری تحریک شده با سیم آلیاژ حافظه دار

در سال های اخیر مطالعات زیادی در زمینه طراحی و ساخت بازوهای مکانیکی در مقیاس کوچک انجام گرفته است. این بازوها کاربردهای زیادی در صنعت و به خصوص در پزشکی دارند. یک کاربرد عملی این بازوها آندوسکوپی می باشد. در آندوسکوپی علاوه بر کوچک بودن بازو، به قابلیت مانور بالا و چرخش مناسب سر بازو و همچنین انعطاف پذیری بدنه بازو نیاز می باشد تا امکان حرکت آسان آندوسکوپ در محیط پر پیچ و خم روده در مقایسه با نمونه های قدیمی فراهم شود. در این مقاله توسعه یک ماژول پایه ای انعطاف پذیربرای استفاده در این ساختار مدنظر قرار گرفته است. با اتصال سه سیم آلیاژ حافظه دار در زوایای 120 درجه نسبت به هم در اطراف یک فنر فشاری، امکان تغییر زاویه نسبتا بزرگ صفحات ابتدایی و انتهایی فنر با کرنش کم سیم آلیاژ حافظه دار فراهم می شود. در این مقاله مدلی برای تغییر شکل فنر توسعه یافته که با مدل برینسون برای رفتار سیم آلیاژ حافظه دار ترکیب و برای بیان رفتار ماژول استفاده شده است. مدلسازی دینامیکی و شبیه سازی در محیط سیمولینک نرم افزار متلب پیاده سازی و عملکرد ماژول و ابعاد بهینه آن برای کاربرد مورد نظر پیشنهاد گردیده است. با استفاده از نتایج شبیه سازی و تجربی، ابعاد مناسب ماژول برای ایجاد بیشترین چرخش تحت تاثیر سیم آلیاژ حافظه دار پیشنهاد شده است.