Electrical Resistance and Natural Convection Heat Transfer Modeling of Shape Memory Alloy Wires
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Notice bibliographique
Résumé
Shape memory alloy (SMA) actuators are becoming increasingly popular in recent years due to their properties such as large recovery strain, silent actuation and low weight. Actuation in SMA wires depends strongly on temperature which is difficult to measure directly. Therefore, a reliable model is required to predict wire temperature, in order to control the transformation, and hence the actuation, and to avoid potential degradation due to overheating. The purpose of this investigation is to develop resistance and natural convection heat transfer models to predict temperature of current-carrying SMA wires using indirect temperature measurement methods. Experiments are performed on electrically heated 0.5 mm diameter NiTi SMA wire during phase transformation. Convection heat transfer experiments are performed in an environment of air that allows for control of the ambient pressure and in turn the thermofluid properties, such as density and viscosity. By measuring convective heat loss at a range of pressures, an empirical natural convection heat transfer correlation is determined for inclination angles from horizontal to vertical, in the Rayleigh number range of 2.6 × 10−8 ≤ RaD ≤ 6.0 × 10−1. Later, effect of temperature changes on electrical resistance and other control parameters such as applied external stress, wire inclination angle, wire length and ambient pressure is investigated. Based on experimental results a resistance model is developed for SMA wires that combined with the heat transfer correlation previously derived can be used to predict temperature and natural convection heat transfer coefficient of NiTi SMA wires during phase transformation for different wire lengths and inclination angles under various applied external stresses.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle