طراحی نمای متحرک هوشمند با استفاده از مفصل خودبازشونده

یکی از چالش های اساسی در نماهای متحرک مکانیسم باز و بسته شدن آن ها است. به طور کلی نماهای متحرک به سه شیوه دستی، الکترومکانیکی و مواد هوشمند باز و بسته می شوند. شیوه دستی و الکترومکانیکی بواسطه غیرهوشمند بودنشان برای استفاده امروزی چندان مناسب نیستند. یکی از روش-های در حال توسعه امروزی استفاده از مواد هوشمند برای باز و بسته کردن این نوع نماها است. این نوع مواد با استفاده از خواص ذاتی درونیشان مانند، نیروی الاستیک و کرنش تغییر حالت می دهند. با استفاده از این خصوصیات ذاتی ما مفصل هوشمندی طراحی کردیم که بدون نیاز به هیچ نیروی الکترومکانیکی به طور خود کار باز و بسته می شود. برای طراحی چنین مفصلی مطالعات خود را بر روی مفاصل رولومیتی خودبازشونده نوار فنری به کار رفته در زمینه هوا فضا گذاشتیم. این نوع مفاصل با استفاده از نیروی ذاتی فتر باز می شوند اما برای مکانیسم برگشتی و بستن آنها نیاز به مکانیسم دیگری داشتیم. بر مبنای استفاده از مواد هوشمند به سمت آلیاژهای حافظه دار شکلی رفتیم. چنین موادی در یک محدوده دمایی خاص دچار کرنش بالایی می-شوند. اعمال حرارت می تواند بوسله جریان الکترسیته، آب گرم، انرژی تابشی خورشید و روشهای دیگر صورت پذیرد. این میزان کرنش برگشت پذیر و دارای قابلیت تکرارپذیری بسیار بالایی است، اما بواسطه محدودیت های بالای این آلیاژها نمی توانستیم از آنها به صورت منفرد برای مکانیسم برگشتی استفاده کرد، از این رو به سراغ ترکیب این آلیاژ با مکانیسم های کنترلی حرکت مانند چرخ دنده های ساعت و اهرام رفتیم. با ترکیبی از این مکانیسم ها بود که توانستیم مفصل را بدون هیچ وسیله الکترومکانیکی باز و بسته کنیم. همزمان با طراحی مکانیسم مفصل به بررسی نحوه حرکت اجزاء متحرک در نماهای مختلف پرداختبم. نماهای متحرک چرخشی را به واسطه جذابیت فرمی بیشتر و همخوانی بهتر با مفصل طراحی شده مورد تجزیه و تحلیل قرار دادیم. مفصل طراحی شده به شکلی است که بایستی قابلیت چرخش دو پانل در یک نقطه را داشته باشد. با بسط فرم مثلثی شکل و برداشتن نقاط مشترک دو مثلث به فرمی لوزی شکل که قابلیت چرخش 2 پانل در یک نقطه را داشت رسیدیم. سپس با منعطف و اصلاح نمودن این فرم لوزی شکل به هندسه ی مناسبی دست پیدا کردیم.