بررسي خواص مكانيكي آلياژهاي حافظه دار و كابرد آنها در صنایع هوا فضا

خلاصه

با رشد و بهبود تكنولوژي اطلاعات طي سالهای اخیر، واژه  “هوشمند”  یا به عبارتی “حافظه دار”  به شكل فزاينده‌اي در مورد مواد، اشياء و محيط به كار گرفته شده است . هوشمندي خاصيتي ميباشد كه در تمام گروههاي مواد يافت شده است. در هردسته از مواد مثل كامپوزيتها، پليمرها، سراميكها و فلزات پيشرفته ميتوان موادي يافت كه با اعمال يك سري فرآيندها، خواص هوشمند پيدا كنند. هم اكنون كامپوزيتها و فلزات هوشمند(آلیاژهای حافظه دار) در موارد بسياري كاربرد دارند و جايگاه خود را در صنعت پيدا كرده‌اند.  به طور کلی آلياژهاي حافظه‌داربه آن دسته از ترکیباتی گفته میشود که در واكنش به تغييرات دما دچار تغيير شكل، ناشي از تبديل فاز ميشوند. در اين مقاله بهمعرفی و بررسي خواص آلياژهاي حافظه‌دار و همچنين کاربردهای اين مواد هوشمند در صنعت هوا فضا پرداخته شده است. 

مقدمه 

پیشرفت روزافزون علوم و ظهور مواد هوشمند با ویژگی های منحصر به فرد مکانیکی و ترمومکانیکی توجه محققین و مهندسین را به استفاده از این مواد درعلوم پیشرفته خصوصا مهندسی هوافضا به خود جلب کرده است.

آلیاژهای حافظه دار گونه جدیدی از مصالح هوشمند با ویژگی ممتاز تحمل تغییر شکل های بزرگ و بازگشت به شکل اولیه پس از باربرداری،  بدون کرنش پسماند قابل توجه می باشند .این آلیاژها به دلیل ویژگیهای منحصر به فردی که ازخود بروز میدهند بسیار مورد توجه هستند. مهمترین ویژگی این آلیاژها که به خاطر آن شهرت دارند این است‌که چنان چه تا دمای خاصی حرارت ببینند میتوانند کرنش های ماندگار ایجاد شده در اثر بارگذاری را آزاد کرده و شکل اولیه خود را به دست آورند. البته این ویژگی، که خاصیت حافظه‌داری  نام دارد، تنها بخشی از خصوصیات این دسته از مواد میباشد.

اولین مشاهدات ثبت شده در مورد پدیده حافظه داری به سال 1931  میلادی بر میگردد که اولاندر محقق سوئدی رفتار شبه الاستیک آلیاژ طلا-کادمیوم (Cd-Au) را کشف کرد. پس از آن در سال 1961 اثر حافظه داري در آلياژ نيکل- تيتانيوم با درصد اتمي مساوي (50-50) توسط بوهلر و در آزمايشگاه نیوال اوردونانس (Naval Ordanance Lab) کشف و تحت نام نايتينول (Nitinol) مشهور شد.  در این نامگذاری، دو حرف اول نایتینول معرف نیکل، دوحرف بعدی مربوط به عنصر تیتانیوم و سه حرف آخر اشاره به آزمایشگاه نیوال اوردونانس نیروی دریائی آمریکا (Naval Ordinance Laboratory) دارد.

2.ماهیت ،خواص فیزیکی و انواع آلیاژهای حافظه دار

گرچه تاکنون مواد حافظه‌دار دیگری از قبیل  CuAlNi، CuZnAl و FeMnSi نیز شناخته شده اند ، اما این آلیاژ (NiTi) به عنوان معروفترین آلیاژ حافظه‌دار مطرح است و اغلب  تحقیقات نیز برروی آن انجام میشود. آلیاژ نایتینول خواص زیر را دارا است :

   نایتینول شکل اصلی خود را به خاطر می آورد. 

   تا دمای 500 درجه سانتیگراد می تواند به شکل اصلی خود برگردد. 

  می تواند هشت تا ده بار بیش از فولاد فنری پیچانده شود، بدون آنکه تغییر شکل همیشگی داشته باشد.                

  پیچ خوردگی پیدا نمی کند. 

  به آسانی مارپیچ می شود. [شکل1]

آلیاژهای حافظه‌دار دارای دو فاز پایدار آستنیت و مارتنزیت میباشند. فاز در دمای بالا آستنیت نامیده می شودکه ساختمان آن مکعبی بوده و به علت دارا بودن تقارن بالا محکم تر است.  در مقابل، فاز با دمای پایین مارتنزیت نامیده می شود، که می تواند به حالت دوقلویی و غیردوقلویی موجود باشد. شکل آن منوکلینیك بوده و نسبت به آستنیت تقارن کمتری دارد. نکته مهم در رابطه با فازهای پیش گفته این است که به محض سرد کردن آلیاژ در نبود بارگذاری، تغییر فاز از آستنیت به مارتنزیت صورت می پذیرد. 

مکانيزم اصلي که خواص آلياژهاي حافظه دار را کنترل مي کند در رابطه با تغيير کريستالي آلياژ است. به اين معني است که ساختار مارتنزيتي در دماي پايين با افزايش دما به ساختار آستنيتي تبديل مي شود و در هنگام سرد کردن، فرآيند عکس رخ خواهد داد. بسياري از مواد، استحاله مارتنزيتي دارند اما برتري که آلياژهاي حافظه دار را نسبت به آلياژهاي ديگر متمايز مي نمايد قابليت دو قلو شدن اين آلياژ در فاز مارتنزيت مي باشد. در حاليکه مواد ديگر به وسيله لغزش و حرکت یا جابجائيها تغيير شکل مي يابند، آلياژهاي حافظه دار به وسيله تغيير جهت ساده ساختار کريستالهاي خود و از طريق مرزهاي دو قلوئي به تنشهاي اعمال شده، عکس العمل نشان مي دهند. اگر در اين آلياژها در دماي پائين، هنگاميکه فاز مارتنزيت حاکم است، تغيير‌فرم پلاستيکي روي ‌دهد، ساختار کريستالي دو قلو شده اي براي آلياژ ايجاد مي شود که ناشي از تغيير فرم پلاستيک مي باشد. با گرم‌کردن، آلياژ تغيير فرم يافته و تا دماي شروع فاز آستنيت مي‌توان شکل اوليه را بازگرداند که البته این تغییر شکل به صورت ماکروسکوپیک قابل مشاهده نمیباشد. اين توانائي بعنوان اثر حافظه داری خوانده مي‌شود و حاصل از تغيير فاز مارتنزيت در دماي پائين به فاز آستنيت در دماي بالا مي‌باشد.[شکل2]

همانطورکه در شکل مشاهده میکنید چهار دمای تغییر فاز وجود دارد که میزان آنها به مشخصات ماده به ویژه ترکیب آلیاژ بستگی دارد که عبارتند از ، Mf یا دمای پایان مارتنزیت ، Ms یا دمای شروع مارتنزیت، As یا دمای شروع آستنیت و   Af یا دمای پایان آستنیت.

این چهار درجه حرارت از خواص مهم این آلیاژها بوده که بسته به شرایط مختلف، از جمله درصد ترکیب عناصر و عملیاتهای ساخت، مقادیر متفاوتی میتوانند داشته باشند. لازم به ذکر است که در مطالعات عمومی روی آلیاژهای حافظه دار، دمای As بزرگتر از Ms فرض میشود که به چنین آلیاژهایی نوع اول میگویند. در آلیاژهای حافظه دار، مارتنزیت دارای دو ساختار است. ساختاری از مارتنزیت که در اثر کاهش دما از آستنیت و بدون اعمال هیچ گونه تنش به دست آید، مارتنزیت ناشی از دما 1 یا دوقلو 2 و ساختار دیگری که در اثر اعمال تنش در دمای کمتر از Mf حاصل میشود را مارتنزیت ناشی از تنش 3 یا غیردوقلو 4 گویند. مارتنزیت غیردوقلو را همچنین میتوان از وارد کردن تنش به آستنیت، آنگونه که در شکل 3 نشان داده شده است، به دست آورد. توجه داریم که کرنش ماکروسکوپیک در این حالت قابل ملاحظه است.

2-1.  ویژگی های آلیاژ های حافظه دار.

این آلیاژها دارای دو خاصیت مهم میباشند که در ذیل به آنها اشاره میشود

2-1-1.  خاصیت حافظه داری

حافظه داری به این معناست که اگر این آلیاژها در حالت مارتنزیت دچار تغییر شکل شوند میتوان با حرارت دادن آنها را به شکل اولیه‌شان در فاز آستنیت، بازگرداند. شکل4  این رفتار را نشان میدهد. ماده در حالت B  در دمای زیر  Mf و در فاز مارتنزیت است. با اعمال تنش و رسیدن آن به مقدار σs  تغییر فاز آغاز میشود و مارتنزیت از حالت دوقلو به حالت غیر دوقلو تغییر میکند. زمانیکه تنش به مقدار  σ fرسید، تمام حجم ماده را مارتنزیت غیردوقلو تشکیل میدهد که با افزایش تنش، رفتار الاستیک مشاهده میشود (حالت  . (Cهنگام باربرداری، به دلیل پایداری بیشتر مارتنزیت غیردوقلو نسبت به مارتنزیت دوقلو، آرایش مارتنزیت حفظ شده و به صورت الاستیک باربرداری میشود و مقداری کرنش در آن باقی میماند  (حالت  . (D سپس با افزایش دما، ماده گرم شده، شروع به تغییر فاز میکند و کرنشها به تدریج آزاد میگردد و ماده شکل اولیه خود را در فاز آستنیت بازیابی میکند. (حالت (Aدر ادامه با حذف حرارت، آلیاژ به  تدریج سرد شده و از فاز آستنیت به مارتنزیت تغییر میکند. این رفتار بیان کننده خاصیت حافظه داری است.

2-1-2.  خاصیت شبه الاستیک:

زمانی که دمای ماده بالاتر از Af  است یا به عبارت دیگر تماما در فاز آستنیت قرار دارد، با اعمال و افزایش تنش، ماده رفتار الاستیک از خود بروز میدهد. با رسیدن تنش به مقدار σMs  تغییر فاز آغاز میشود و از حالت آستنیت به مارتنزیت غیر دوقلو تغییر میکند. زمانی که تنش به مقدار σMf  رسید، تمام حجم ماده را مارتنزیت غیردوقلو تشکیل میدهد. هنگام باربرداری آرایش مارتنزیت حفظ شده و به صورت الاستیک باربرداری میشود. زمانی که تنش به مقدار σAs برسد تغییرفاز آغاز میشود و از حالت مارتنزیت غیر دوقلو به آستنیت تغییر میکند. با رسیدن تنش به مقدار σAf  ماده در فاز آستنیت بوده و به صورت الاستیک باربرداری میشود. به این خاصیت که ماده تمام کرنش اعمال شده را برگشت داد، خاصیت شبه الاستیک گویند.[شکل5]

3. سایر خصوصیات آلیاژهای حافظه دار

3-1. حافظه داری دو طرفه

درصورتیکه خاصیت حافظه داری بعد از تغییر شکل در حالت مارتنزیتی و سپس در سیکل گرم کردن1 مشاهده شود به آن اثر حافظه داری یک طرفه 2 گفته میشود. حال اگر آلیاژ در سیکل سردشدن3 به شکل مشخص دیگری برگردد، اثر حافظه داری دوطرفه 4 خوانده میشود.[شکل6]

همانطور که مشاهده میشود با حرارت دادن، آلیاژ به شکلی واسطه و نزدیک به شکل اولیه تبدیل میشود. همچنین با سرد شدن، آلیاژ به شکل دیگری تبدیل میگردد. به عبارتی ماده دارای دو شکل پایدار یکی در دماهای پایین در فاز مارتنزیت و دیگری در دماهای بالا در فاز آستنیت میباشد. برخلاف حافظه داری یکطرفه که خاصیتی ذاتی است و در تمام آلیاژهای حافظه دار مشاهده  میشود، حافظه داری دوطرفه خاصیتی اکتسابی است.

3-2. مقاومت در برابر خستگی

وجود هیسترزیس در یک سیکل کامل بارگذاری و باربرداری در واقع موجب میشود در هر سیکل اعمال بار، ماده بدون سخت شدن سهمی از انرژی را تلف کرده که این منجر به بهبود چشمگیر مقاومت ماده در برابر خستگی می گردد. 

3-3. ظرفیت بالای میرایی

وجود هیسترزیس و اتلاف انرژی کرنشی در هر سیکل بارگذاری باعث شده است تا این مواد از میرایی قابل ملاحظه ای برخوردار باشند. اگرچه تمامی مواد دارای هیسترزیس هستند اما میزان انرژی میرا شده در مواد حافظه دار بسیار بیشتر از فلزات دیگر و در حد لاستیک میباشد.

4.کاربردهای مختلف آلیاژهای حافظه‌دار :

در این قسمت از مقاله به كاربردهاي مختلف آلياژهاي حافظه‏‌دار اشاره می‌شود که به‌طور كلي، به پنج مجموعه تقسيم‏‌بندي ‏شده‌است: 

4=1. كاربردهاي با بازيابي آزاد (استفاده از حركت) :

كاربردهايي كه در آن‌ها، آلياژ حافظه‏‌دار در حين سرد و گرم‏‌شدن، آزادانه شكل اوليه‌ی خود را بازيابي مي‏‌كند، بدون آن‌كه يك تنش بيروني، از اين كار ممانعت به‌عمل آورد. به عبارت دیگر آلیاژ حافظه دار، به خودی خود و تنها بر

اثر اعمال حرارت توليد يك كرنش بازيابي مي‏‌كند. براي مثال، در  سفينه‏‌هاي فضايي، پس از قرارگرفتن سفينه در فضا، بدون اعمال تنش بيروني و فقط با استفاده از گرم‏‌كردن، آنتن های سفینه باز مي‏‌شوند. 

4=2= كاربردهايي با بازيابي مقيد (استفاده از نيرو) :

به كاربردهايي اطلاق مي‏‌شود كه در آن‌، نيروي خارجي، جلوي بازيابي كرنش در آلياژ را مي‏‌گيرد. اگرچه در اين كاربردها، هيچ كرنشي بازيابي نمي‏‌شود، ولي مقدار زيادي تنش ايجاد مي‏‌گردد. از اين خاصيت، درقطعاتی همچون چفت‏‌ها، بست‏‌ها و كوپلينگ‏‌هاي لوله استفاده مي‏‌شود. اين كاربرد، وسيع‏‌ترين كاربرد برای این آلياژ ها را شامل مي‏‌شود.

4=3-كاربردهاي با بازيابي تحت فشار (استفاده از كار) :

به كاربردهايي اطلاق مي‏‌شود كه در آن‌ها، هم تنش و هم كرنش در حين گرم‏‌كردن بازيابي شده و كار مكانيكي ايجادشده، مورد استفاده قرار مي‏‌گيرد. اين خاصيت، در محرك‏‌ها مورد استفاده قرار مي‏‌گيرد. اين محرك‏‌ها، به دو نوع محرك‏‌هاي گرمايي و الكتريكي تقسيم مي‏‌شوند. در شکل 7، مصداقی از کاربرد یک سیم از جنس آلیاژ حافظه‌دار را می‌توان مشاهده نمود که با تغییر دمای ناشی از مقاومت سیم در برابر جریان و بسته به شرایطی که برای سیم حافظه‌دار تعریف شده‌است، سیم در محدوده‌ی معینی، انبساط و انقباض می‌نماید.

4=4= كاربردهاي ابركشساني (ذخيره‌ی انرژي مكانيكي) :

اين كاربرد، بر اساس وجود درصد بسيار بالاي كشساني يا بازگشت فنري كه در اكثر آلياژهاي Ti-Ni يافت‌مي‏‌شود، بنيان نهاده‌شده‌است و باعث ذخيره‌شدن انرژي مكانيكي مي‏‌شود و در كاربردهايي نظير فنرها، مورد استفاده قرار مي‏‌گيرد. اگرچه محدوده‌ی دمايي بروز اين خاصيت كوچك است، ولي در همين محدوده، آلياژ مي‏‌تواند رفتار الاستيكی معادل 15 برابر فولادهاي فنری را از خود نشان‌دهد.

4=5= خاصيت ميراكنندگي ارتعاشات :

از اين خاصيت، براي مهار ارتعاشات در سازه‏‌هايي كه تحت ارتعاشات شديد قرار دارند، استفاده مي‏‌گردد. براي مثال، مي‏‌توان به صفحات آزاد ميراكننده‌ی ارتعاش در سفينه‏‌هاي فضايي اشاره كرد. همچنين، مي‏‌توان از اين آلياژها، در پي ساختمان، براي ميراكردن ارتعاشات ناشي از زلزله استفاده كرد.

5.کاربردها در صنایع هوا-فضا

در سال های اخیر مطالعات گسترده ای جهت درک رفتار آلیاژهای حافظه دار و عملکرد آنهاصورت گرفته است. نتایج این مطالعات از پتانسیل بالای این آلیاژ ها و نقش ویژه آنها در امر بهسازی و بهبود عملکرد تجهیزات هوافضا خبر

 می‌دهد. یکی از اولین کاربردهای آلیاژهای حافظه‌دار در مقیاس انبوه، استفاده در اتصالات لوله‌های هیدرولیک هواپیمای اف-۱۴ بود. سطح بال وسيع این هواپيما موجب سهولت برخاستن و فرود مي‌شود، اما در سرعت‌هاي مافوق صوت، به‌عنوان عاملي مزاحم، مقاومت زيادي ايجاد مي‌كند كه ضريب DRAG هواپيما را افزايش مي‌دهد. امروزه با ورود مواد هوشمند به صنعت هواپيما و ساخت بال‌هاي قابل جمع شدن، به تمام شرايط مورد نظر پاسخ داده مي‌شود. در ادامه  چند نمونه از تولیداتی که در آنها از این آلیاژها استفاده شده است معرفی و بررسی می‌گردد.

5-1. کاربرد آلیاژهای حافظه دار در شورون های هواپیما

به طور کلی شورن ها در صنعت هوایی ابزارهایی هستند که به منظور کاهش صدای ناشی از موتور در فاز برخاست و همچنین شو کهای ایجاد شده درون موتور، مورد استفاده قرار می گیرند.این قطعه در انتهای موتور نصب شده و نکته منفی در استفاده از آن را می توان در کاهش نیروی پیشران موتور و افزایش نیروی پسا دانست. بر این اساس طراحی سیستمی که ضمن کاهش صدای موتور، از کاهش چشمگیر نیروی پیشران و افزایش نیروی پسا جلوگیری کند، بسیار حایز اهمیت است. استفاده از شورون هایی با هندسه متغیر می تواند راهکاری برای این هدف باشد. این دسته از شورن ها با توجه به فاز پروازی و اولویت های هر فاز می توانند با تغییر در هندسه خود، موجب کاهش حداکثری صدا شده و یا حالتی بهینه بین کاهش صدا و کاهش نیروی پسا ایجاد کنند. در طراحی و ساخت این دسته از شورن ها، از آلیاژهای حافظه دار استفاده می شود. این دسته از آلیاژها نسبت به تغییرات دما حساس بوده و با تغییر آن در فازهای مختلف پروازی، موجب تغییر هندسه شورون می شوند. مزیت اصلی در استفاده از این آلیاژها کنترل تغییر شکل سازه ضمن برگشت پذیری کامل آن است. استفاده از شورن های هندسه متغیر مجهز به آلیاژهای حافظه دار، اجازه می دهد تا با تغییر در هندسه لبه فرار شورن، ضمن کاهش صدا از افزایش نیروی پسا و کاهش نیروی پیشران جلوگیری شود.

این حقیقت که شورن های هندسه متغیر قادر به کار به صورت خودکار هستند بدین معناست که این ابزار بدون نیاز به هرگونه اعمال کنترل، قادر است با توجه به شرایط پروازی علی الخصوص دمای محیط با تغییر هندسه، خود را در شرایط بهینه قرار دهد. 

5-2 کاربرد آلیاژهای حافظه دار در ماهواره ها و پانل های خورشیدی

زمانی که یک فضاپیما یا یک ماهواره پرتاب میگردد پنلهای خورشیدی و آنتنهای ارتباطی آن تاخورده و جمع میباشد. زمانی که ماهواره یا فضاپیما وارد مدار مشخصی میگردد ، اطمینان از عدم شوک و لرزش  امری ضروری میباشد.  سامانه های مرسوم جهت باز شدن آنتن ها، شامل جدایش انفجاری و مفصل با یک سیستم فنر- میراگر میباشد. اشکال سیستم انفجاری این است که ذاتا ایجاد کننده شوک و مفصل با سیستم فنر-دمپر هم نسبتا

پیچیده است، بنابراین توسعه و تعبیه دستگاهی که از طرفی باعث کاهش وزن و بهبود قابلیت اطمینان عملگرهای انفجاری به منظور کاهش ارتعاش شود، ضروری می باشد. در زمانی که هیچ توانی وجود نداشته باشد نوارهای SMA سرد هستند و به فاز مارتنزیت رفته که ایمن تر از فاز آستنیت است. همچنین بدلیل وزن پائین این آلیاژها، استفاده از آنها باعث کاهش وزن پانلهای خورشیدی و بهبود عملکرد آنها می شود.

5 -3.  کاربرد آلیاژ های حافظه دار در بال هواپیما

آشفتگی جریان سیال در اطراف بال و وجود ارتعاشات در اثر حرکت فلپ ها از جمله مشکلاتی است که در عملکرد هواپیماها به وجود می آید از عوامل بروز این مشکلات می توان به عدم یکپارچگی قسمت های ثابت و متحرک بال و عدم کنترل کامل حرکت ساز و کار فلپ بال اشاره کرد طی سالیان اخیر یکی از راههای اصلاح و بهبود این مشکلات استفاده از خواص آلیاژهای حافظه دار در ساخت بال هاست با استفاده از آلیاژهای حافظه دار بالهایی ساخته می شود که متناسب با شرایط هواپیما توانایی تغییر حالت را دارند. در این صورت عملکرد پروازی هواپیما بهبود می‌یابد و ضمناً وزن سازه ها و ساز و کارهای مورد استفاده و همچنین مصرف انرژی به میزان قابل توجهی کم می شود. یکی از بهترین شیوه های ارائه شده برای ایجاد تغییر شکل مورد نیاز سازه پرنده جهت هماهنگ شدن با شرایط محیطی، فن آوری مورفینگ است. پر واضح است که یکی از مهمترین اجزای هواپیما بال سازه است و در این زمینه طراحی ایرفویل[شکل9] بال با استفاده از فناوری مورفینگ از حساسیت بیشتری برخوردار است.

5-3-1 تعریف فناوری مورفینگ.

مورفینگ در لغت به معنای تغییر شکل از حالتی به حالت دیگر بدون ایجاد گسستگی است. در علوم مهندسی و صنایع هوایی مورفینگ به سازه های گفته می شود که قابلیت تغییر شکل هندسی سازه را با توجه به شرایط مختلف پرواز دارند و از این راه سبب افزایش عملکرد سازه ها می شود. ایده استفاده از این فناوری مانند بسیاری از فناوری های دیگر ریشه در طبیعت دارد و از بال پرنده الهام گرفته شده است. با بررسی پرواز عقاب مشاهده می شود که بال این پرنده هنگامی که در ارتفاع قرار دارد به صورت کامل باز میشود در این صورت پرنده به راحتی اوج می گیرد و قادر است برای مدت طولانی به پرواز و جستجوی شکار ادامه دهد. چون برای انجام یک پرواز خوب و ایده آل لازم است بال هواپیما در هر یک از شرایط پرواز، هندسه متفاوتی داشته باشد متخصصان پس از مطالعه و بررسی شیوه های پرواز پرندگان تصمیم به تولید بالهایی با

توانایی عملیاتی بالا به منظور جایگزینی بالهای هواپیمای کنونی گرفتند. ایده ساخت بال های قابل تغییر که بال مورفینگ نامیده می‌شوند برای نخستین بار توسط متخصصان ناسا مطرح شد که از فناوری مورفینگ در چهار هواپیمای تامکت1، لنسر2، هرنت3 ، و ماو4 استفاده شده است.

 استفاده از آلیاژهای حافظه دار در این فناوری به دلیل امکان ترکیب سیستم عملگری با سازه اصلی موجب کاهش بسیاری از محدودیت ها و در نتیجه افزایش کارایی می شود یکی از اولین کاربردهای آلیاژهای حافظه دار در مقیاس انبوه استفاده از اتصالات لوله های هیدرولیک در هواپیمای تامکت بود.

همانگونه که میدانید، آلیاژهای حافظه دار در دماهای مختلف خصوصیات مکانیکی متنوعی دارند با استفاده از سیم هایی از جنس آلیاژ حافظه دار و در نتیجه اعمال گشتاور خمشی می توان در ورقه های بال هواپیما گشتاور خمشی ایجاد کرد که با تحریک سیم به وسیله مومانهایی که در نتیجه فاصله عمودی سیم ها با سطح ورق ایجاد می شود ورق خمیده می شود. [شکل 10]

5-3-2 کاربرد فن آوری مورفینگ

پژوهش هایی که درباره طراحی ایرفویل هواپیما با استفاده از فناوری مورفینگ انجام شده است در سه دسته تغییر پلان فرم تغییر خمیدگی در راستای طول بال و تغییر پروفیل مقطع بال از سال ۲۰۰۳ میلادی آغاز و تاکنون ادامه دارد. که منجر به تولید جنگنده های نسل جدید و پیشرفته دارای قابلیت رادارگریزی و بال متحرک شده است. بر این اساس در صورت استفاده از این فناوری و آلیاژهای حافظه دار بال و سازه را به گونه ای می توان طراحی نمود که اولا دارای ساختار یکپارچه باشند ثانیاً با استفاده از عملگر های ویژه قابلیت تغییر شکل داشته باشند[شکل 11] همچنین به دلیل عدم 

استفاده از قطعات مکانیکی متحرک علاوه بر سبک شدن سازه بال می توان سبب کاهش آثار منفی آیرودینامیکی بال و سازه و کاهش بسیاری از محدودیت ها شد و بازده هواپیما را بالا ببرد.

12.   نتيجه گيري 

در این مقاله پس از معرفی اولیه آلیاژ های حافظه دار و کاربردهای مختلف آن به معرفی و مرور برخی از تحقیقات ارائه شده در این زمینه پرداختیم.  و در نهایت چند مورد از کاربردهای عملی این آلیاژ ها را در صنایع هوا فضا را معرفی نمودیم که  توسعه هر چه بیشتر این تحقیقات باعث توسعه صنایع فضایی خواهد شد. همچنین با توجه به نیاز کنونی کشور به فن آوری های نوین  به خصوص در صنعت هوا-فضا لزوم تحقیقات بیشتر در این زمینه بسیار احساس میشود.

11. قدرداني

در اینجا بر خود لازم میدانیم از زحمات و هدایت ای استاد گرانقدر و بزرگوار، جناب آقای دکتر محمد جواد خوش گفتار کمال امتنان و تشکر خود را ابراز داریم.

12. مراجع
13. Ghaedali , H., Sadough  Vanini, S. A., and Sedighi, M., 2017. “Experimental and Theoretical Evaluation of Bending Behavior of Shape Memory Actuator”. Amirkabir Journal of Mechanical Engineering, 48(4), pp. 355–362.

2. بررسي خزش و وارفتگي تنش در سيمهای آلياژ حافظه دار(پايان نامه کارشناسي ارشد مهندسي مکانيک-طراحي کاربردی- دانشگاه صنعتی اصفهان) فاطمه زارع بغدادآبادی/ دکتر محمود کدخدايي. 1392

3.بررسي رفتار و خواص مكانيكي آلياژهاي حافظه دار در مواد هوشمند و كابرد آنها در صنايع مختلف/  مهدي رضواني توكل/كارشناس ارشد- گروه مكانيك- دانشكده فني و مهندسي- دانشگاه آزاد اسلامي – همدان/ مجله مهندسي مكانيك و ارتعاشات، دوره 5، شماره 3، پاييز 1393/ صص 35-40

4.استفاده از آلياژهاي حافظه دار در طراحي بال هواپيما/ سروش قلي ساده*(دانشجوي کارشناسي مهندسي مکانيک دانشگاه آزاد اسلامي، واحدپرديس)/مهدي منصوري(دانشجوي کارشناسي مهندسي مکانيک دانشگاه آساد اسلامي واحد پزديس)/امين عقيله(دانشجوي کارشناسي مهندسي مکانيک دانشگاه اساد اسلامي، واحد پرديس) مهندسي مكانيك / شمارة 101 / سال بيست و چهارم / 1391/صص 44=53

5. 5. بررسی کاربرد آلیاژ های شکل پذیر حافظه دار در مهندسی هوافضا/مهران مهرعلیان/ محمد جبلی /دکتر امیر جعفرقلی/ دانشگاه صنعتی امیرکبیر/1395
6. آلیاژهای حافظه دار و کاربردهای آن در ساختارهای هوشمند/دکتر سید خطیب الاسلام صدر نژاد/صادق بدخشان راز/دانشگاه صنعتی شریف/1381
7. کاربرد کامپوزیتها در صنایع هوا.فضا/حمید صباغی/علوم و تکنولوژی پلیمر/سال دوم/شماره سوم/صص 201.209
8. ترمومكانيك مواد و سازه هاي هوشمند حافظه دار : اصول مهندسي مواد – تحليل و کاربردها/تهران دانشگاه صنعتي مالك اشتر1388