بررسی تاثیر تنش جانبی بایاس کننده بر رفتار مکانیکی - مغناطیسی تک کریستال آلیاژ حافظه دار مغناطیسی

آلیاژهای حافظه دار مغناطیسی گروه جدیدی از مواد هوشمندند که به دلیل خواصی ویژه مانند کرنش بالای قابل بازگشت، عمر خستگی بالا و پاسخ زمانی سریع به گزینه یی مناسب برای سیستم های برداشت کننده ی انرژی، عملگرها و سنسورها بدل شده اند. برای استفاده از این مواد در سیستم های مذکور همواره به یک سازوکار برگشت نیاز است تا نمونه ی آلیاژ را به حالت اولیه برگرداند. روش رایج در برداشت کننده های انرژی استفاده از یک میدان مغناطیسی بایاس است ولی در این نوشتار با قرار دادن یک تنش بایاس در کنار میدان بایاس، عملکرد سازوکار برگشت بهبود داده می شود. به این منظور، اثر اعمال یک تنش فشاری در راستای میدان بایاس بر یک تک کریستال آلیاژ حافظه دار مغناطیسی، مورد بررسی قرار می گیرد. این تنش فشاری می تواند ناشی از پیش کرنش یا یک سیستم فنری باشد. بدین منظور روابط حاکم بر مسئله در حالت بارگذاری دوبعدی با استفاده از مدل های پایه ترمودینامیکی موجود استخراج می شود و در بخش شبیه سازی، در هر قسمت با تغییر تنش فشاری بایاس کننده، اثر این تنش بر خواص مکانیکی مغناطیسی ماده مطالعه می شود. با اضافه کردن این تنش مشاهده می شود سازوکار برگشت عملکرد بهتری از خود نشان داده، به طوری که میزان تغییرات مغناطیس شوندگی ماده که بر ولتاژ خروجی اثر می گذارد، افزایش می یابد. همچنین مشخص می شود که میدان بایاس به طور کامل قابل حذف نیست و بهترین عملکرد در میدان مغناطیسی 0٫24 تسلا و تنش فشاری 0٫3 مگاپاسکال اتفاق می افتد.

Keywords:

آلیاژ حافظه دار مغناطیسی , برداشت انرژی , میدان بایاس , سازوکار برگشت