Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετώνται τα υλικά με
μνήμη σχήματος και πιο συγκεκριμένα τα κράματα
αλουμινίου που εμφανίζουν αυτή την ιδιότητα. Πέραν της
ιδιότητας που φέρουν στο όνομά τους, τα κράματα αυτά
εμφανίζουν επιπλέον και υπερελαστικότητα, γεγονός που τα
καθιστά ιδιαίτερα δημοφιλή σε πλήθος εφαρμογών Πολιτικού
Μηχανικού και όχι μόνο. Στην παρούσα διπλωματική
εργασία, τα κράματα αυτά ενσωματώθηκαν σε δομικά
μοντέλα, προκειμένου να μελετηθεί η συμπεριφορά τους υπό
ανακυκλική θερμοκρασιακή φόρτιση. Σκοπός, επομένως,
είναι η επαρκής στατική ανάλυση ενός τέτοιου συστήματος,
η κατανόηση της συμπεριφοράς του και κυρίων των δομικών
μελών του από κράματα με μνήμη σχήματος, καθώς επίσης
και η διερεύνηση των παραμέτρων που επηρεάζουν λίγο ή
καθοριστικά την απόκρισή του.
Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη αναφορά στα υλικά
με μνήμη σχήματος και ταυτόχρονα καταγράφονται διάφορες
εφαρμογές τους σε ποικίλους τομείς, αλλά κυρίως της
μηχανικής.
Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύονται οι καταστατικοί νόμοι
συμπεριφοράς των κραμάτων με μνήμη σχήματος. Γίνεται
εκτενής αναφορά στο μαθηματικό και φυσικό υπόβαθρο
καθενός εκ των τριών μοντέλων που είναι ευρέων
διαδεδομένα, ενώ πραγματοποιήθηκε και μια σχετική
σύγκριση μεταξύ τους προκειμένου να καταγραφούν οι
διαφοροποιήσεις τους και το πεδίο εφαρμογής καθενός.
Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της
ανάλυσης των τριών διαφορετικών μοντέλων που
επιλέχθηκαν. Παράλληλα, εισάγοντας το γενικευμένο
μοντέλο, γίνεται γενίκευση του αλγορίθμου ανάλυσης
συστημάτων με ενεργοποιητές και παρουσιάζεται η βασική
έννοια της καμπύλης λειτουργίας συστήματος, η οποία
αποτελεί τη βάση για το σχεδιασμό τέτοιων συστημάτων.
Στο τέταρτο κεφάλαιο πραγματοποιείται διερεύνηση των
παραμέτρων: αρχική τάση (προένταση), αρχικό μήκος,
εμβαδό διατομής και κλίση ενεργοποιητή στην απόκριση
του. Επιπλέον, διενεργείται διαδικασία βελτιστοποίησης
της θερμοκρασιακής φόρτισης προκειμένου να μειωθεί το
σφάλμα του αλγορίθμου επίλυσης.
Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο αναφέρονται συνοπτικά
τα κυριότερα συμπεράσματα που προέκυψαν από την παρούσα
έρευνα, ενώ παρουσιάζονται και προτάσεις για περαιτέρω
έρευνα σχετικά με τα κράματα με μνήμη σχήματος.
|