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A Modeling Strategy for Predicting the Properties of Paraffin Wax Actuators

Mann, Arne ; Bürgel, Christoph ; Groche, Peter (2019)
A Modeling Strategy for Predicting the Properties of Paraffin Wax Actuators.
In: Actuators, 2018, 7 (4)
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

In production processes, many adjustment tasks have to be carried out manually. In order to automate these activities, there is a need for cost and space efficient actuators that can provide comparatively high forces. This paper presents a novel actuator concept based on the phase change material paraffin wax. Furthermore, a numerical modelling strategy is introduced enabling the prediction of actuator properties. The model considers paraffin wax as a deformable body. The temperature-dependent volume expansion data of the paraffin wax is obtained experimentally to allow for a realistic description of the thermal-mechanical properties. The simulation is verified, using experimental data from actuators with varying paraffin wax volumes. With a maximum deviation of 6%, the simulations show a good agreement with the experiments.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2019
Autor(en): Mann, Arne ; Bürgel, Christoph ; Groche, Peter
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: A Modeling Strategy for Predicting the Properties of Paraffin Wax Actuators
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2019
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2018
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Actuators
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 7
(Heft-)Nummer: 4
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/8376
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichung aus gefördertem Golden Open Access
Kurzbeschreibung (Abstract):

In production processes, many adjustment tasks have to be carried out manually. In order to automate these activities, there is a need for cost and space efficient actuators that can provide comparatively high forces. This paper presents a novel actuator concept based on the phase change material paraffin wax. Furthermore, a numerical modelling strategy is introduced enabling the prediction of actuator properties. The model considers paraffin wax as a deformable body. The temperature-dependent volume expansion data of the paraffin wax is obtained experimentally to allow for a realistic description of the thermal-mechanical properties. The simulation is verified, using experimental data from actuators with varying paraffin wax volumes. With a maximum deviation of 6%, the simulations show a good agreement with the experiments.

ID-Nummer: 81
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-83762
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 600 Technik
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 16 Fachbereich Maschinenbau
16 Fachbereich Maschinenbau > Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Hinterlegungsdatum: 16 Jan 2019 14:27
Letzte Änderung: 20 Okt 2023 09:04
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