5.12.2.2. Контроль формы структуры
Ниже описана возможность изгиба
балки путем включения в ее структуру силового преобразователя из СЭП.
В этом случае изменение размеров активного элемента из сплава как бы
управляет «формой» балки. Если силовые преобразователи размещены
симметрично относительно нейтральной оси балки, они могут работать друг
против друга, изгибая ее в нужном направлении. Были продемонстрированы
также два дополнительных способа управления формой, не связанные с
деформацией преобразователей. Они были названы методами активного
изменения свойств (АИС) и активного изменения упругой энергии
(АИУЭ).
В методе АИС изменяется не
форма, а жесткость при нагревании до температуры перехода. Например,
переход от мартенситной к родительской фазе приводит к увеличению
эффективной жесткости СЭП более чем на 200%. Такие изменения могут влиять
на жесткость контролируемой конструкции и, как следствие, на величину
изгиба под нагрузкой. Моделирование показало, что с помощью СЭП прогиб
балки из квази-изотронного углепластика может быть уменьшен на 6%, хотя
объемная доля сплава для этого должна быть весьма высокой (-50%). Для
получения максимального эффекта активатор в этом случае должен быть
правильно ориентирован.
В случае АИУЭ в композите
появляются микродеформации, однако изменения формы не происходит, так как
небольшие преобразователи распределены макрооднородно по объему композита.
Это приводит к появлению внутренних напряжений. Моделирование
продемонстрировало, что таким способом может быть уменьшен прогиб
опертой балки, причем при этом требуется гораздо меньшая объемная доля
СЭП, чем в случае АИС. Например, в квазиизотропной пластине из
углепластика прогиб может быть уменьшен примерно на 80% при использовании
только 10 об.% материала с памятью формы. Величина прогиба зависит также и
от восстанавливающей силы в активном материале.
