Exploiting the instability of smart structure for reconfiguration
Exploiting the instability of smart structure for reconfiguration
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利用智能结构的不稳定性进行重构
DOI：
10.1063/1.4986795
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发表时间：
2017-08
影响因子：
4
通讯作者：
Jinhao Qiu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jiaying Zhang;Chen Zhang;Lin Hao;Rui Nie;Jinhao Qiu
为了验证使用异宿连接重新配置智能结构的概念，采用带有集成形状记忆合金（SMA）线的多稳态屈曲梁作为高保真模型。形状记忆合金 (SMA) 线被电阻加热，以提供驱动力来稳定不稳定的配置以及梁从一种不稳定平衡状态到另一种不稳定平衡状态的转变。这一概念提供了一种减少结构配置之间转换的能量需求的方法，这是等能量不稳定（但主动控制）平衡之间的节能重新配置方案。这封信介绍了系统的详细设计，以及主动（加热）SMA 线如何控制结构保持不稳定配置并驱动结构实现重新配置。利用智能结构的不稳定性在许多节能应用中具有重大意义，包括主动流量控制、大型可部署航空航天结构的重新配置和 MEMS 设备。
Aiming to verify the concept of using heteroclinic connections to reconfigure smart structures, a multistable buckled beam with integrated Shape Memory Alloy (SMA) wires is utilized as a high fidelity model. The Shape Memory Alloy (SMA) wires are resistively heated to provide the actuation force to stabilize the unstable configuration and the transition of the beam from one unstable equilibrium condition to the other. This concept provides a means of reducing the energy requirement for transitions between configurations of the structure, which is an energy-efficient reconfiguration scheme between equal-energy unstable (but actively controlled) equilibria. This letter presents a detailed design of the system, and how the active (heated) SMA wires control the structure stay in unstable configuration and drive the structure to achieve reconfiguration. Exploiting the instability of the smart structure has significant interests in many power reduction applications, including active flow control, reconfiguration of large deployable aerospace structures, and MEMS devices.
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Jiaying Zhang;C. McInnes
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