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Modelli matematici per la stima di «power efficiency» di attuatori IPMC /

by Sparti, Leonardo (Leonardo Luano) [aut]; Graziani, S [ths].
Material type: materialTypeLabelBookPublisher: Catania : Scuola Superiore di Catania, 2006Description: 85 p. : ill. ; 30 cm.Subject(s): Conducting polymers | Structural control (Engineering) | Robotics
Contents:
Indice -- Introduzione -- IPMC [Ionic Polymer Metal Composites] -- Il modello dell'attuatore -- Lavoro prodotto da un attuatore IPMC -- Efficienza di conversione di un attuatore IPMC -- Conclusioni -- Bibliografia.
Dissertation note: Tesi di diploma (corsi di laurea a ciclo unico) per la Classe delle Scienze Sperimentali Diploma (corsi di laurea a ciclo unico) Scuola Superiore di Catania, Catania, Italy 2006 A.A. 2005/2006 Abstract: Gli IPMC (Ionic Polymer Metal Composites) sono una classe di polimeri elettroattivi (EAP) e hanno la proprietà di mostrare una grande deflessione a seguito di una piccola differenza di potenziale applicata; viceversa sotto l'applicazione di una deformazione meccanica essi producono una differenza di potenziale tra gli elettrodi, modulata dalla deformazione stessa. In questo senso gli IPMC possono essere utilizzati sia come attuatori sia come sensori. Obiettivo di questo lavoro è caratterizzare l'efficienza di conversione degli attuatori IPMC, allo scopo di trovare un segnale in grado di massimizzarla. Dopo aver illustrato le caratteristiche degli IPMC, ci si baserà su un modello dell'attuatore IPMC con un circuito equivalente, sviluppato come generalizzazione dei modelli simili riportati in letteratura. Al modello preesistente, che verrà identificato per uno specifico attuatore IPMC (una membrana 117 Li+ di dimensioni prestabilite), verranno successivamente apportate delle modifiche al fine di migliorare l'accordo con i risultati sperimentali. In particolare la conformità fra stime e misure verrà specificamente verificata per un segnale ad ondra quadra e, successivamente, il modello verrà supposto valido per un qualsiasi segnale di eccitazione periodico. Parallelamente, basandosi sulla teoria di Bernoulli-Eulero per la trave a sbalzo (la stessa teoria in base alla quale il citato modello è stato sviluppato), verranno definite le espressioni del lavoro meccanico esterno e dell'efficienza di conversione valide per un attuatore IPMC. Mediante simulazioni numeriche basate sul modello e su tali definizioni si valuterà l'efficienza di conversione dell'attuatore IPMC considerato e, in particolare, si cercherà un segnale di ilotaggio periodico, fra quelli comunemente utilizzati, in grado di massimizzarla.
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Tesi di diploma (corsi di laurea a ciclo unico) per la Classe delle Scienze Sperimentali Diploma (corsi di laurea a ciclo unico) Scuola Superiore di Catania, Catania, Italy 2006 A.A. 2005/2006

Includes bibliographical references (p. 83-85).

Indice -- Introduzione -- IPMC [Ionic Polymer Metal Composites] -- Il modello dell'attuatore -- Lavoro prodotto da un attuatore IPMC -- Efficienza di conversione di un attuatore IPMC -- Conclusioni -- Bibliografia.

Tesi discussa il 28/11/2006.

Gli IPMC (Ionic Polymer Metal Composites) sono una classe di polimeri elettroattivi (EAP) e hanno la proprietà di mostrare una grande deflessione a seguito di una piccola differenza di potenziale applicata; viceversa sotto l'applicazione di una deformazione meccanica essi producono una differenza di potenziale tra gli elettrodi, modulata dalla deformazione stessa. In questo senso gli IPMC possono essere utilizzati sia come attuatori sia come sensori. Obiettivo di questo lavoro è caratterizzare l'efficienza di conversione degli attuatori IPMC, allo scopo di trovare un segnale in grado di massimizzarla. Dopo aver illustrato le caratteristiche degli IPMC, ci si baserà su un modello dell'attuatore IPMC con un circuito equivalente, sviluppato come generalizzazione dei modelli simili riportati in letteratura. Al modello preesistente, che verrà identificato per uno specifico attuatore IPMC (una membrana 117 Li+ di dimensioni prestabilite), verranno successivamente apportate delle modifiche al fine di migliorare l'accordo con i risultati sperimentali. In particolare la conformità fra stime e misure verrà specificamente verificata per un segnale ad ondra quadra e, successivamente, il modello verrà supposto valido per un qualsiasi segnale di eccitazione periodico. Parallelamente, basandosi sulla teoria di Bernoulli-Eulero per la trave a sbalzo (la stessa teoria in base alla quale il citato modello è stato sviluppato), verranno definite le espressioni del lavoro meccanico esterno e dell'efficienza di conversione valide per un attuatore IPMC. Mediante simulazioni numeriche basate sul modello e su tali definizioni si valuterà l'efficienza di conversione dell'attuatore IPMC considerato e, in particolare, si cercherà un segnale di ilotaggio periodico, fra quelli comunemente utilizzati, in grado di massimizzarla.

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