• 제목/요약/키워드: Shape Memory effect

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형상기억복합재료에 대한 온라인 모니터링 시스템 개발 (Development of On-line Monitoring System for Shape Memory Alloy Composite)

  • 이진경;박영철;이민래;이동화;이규창
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.7-13
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    • 2003
  • 형상기억복합재료를 제조하기 위하여 핫프레스 방법을 이용하여 최적의 제조조건을 도출하였으며 냉간압연에 의해 기지재와 강화재의 계면접합을 강화하여 강도를 증가시켰다. 이러한 방법에 의해 제조된 형상기억복합재료에 대하여 외부 하중에 의한 손상정도와 균열의 발생을 감지하여 균열 발생 및 진전을 억제하는 온라인 모니터링 시스템을 개발하고자 한다. 이를 위하여 음향방출 신호의 파라미터를 이용하여 손상에 따른 최적의 AE 파라미터를 도출하였으며 가역시스템을 이용하여 형상기억합금을 가열함으로써 형상기억합금의 수축에 의한 복합재료 내부에 균열진전을 억제시키는 시스템을 개발하였다

표면매립된 철계-형상기억합금 스트립으로 휨 보강된 RC보의 장기 휨거동 (Long-term Flexural Behavior of RC Beams Strengthened in Flexure with NSM Fe-SMA Strips)

  • 홍기남;이수규;한상훈;강판승
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.103-110
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    • 2018
  • 표면매립공법으로 매립한 철계-형상기억합금으로 보강한 보의 휨 거동을 장기 하중 재하실험을 통해 평가하였다. 철계-형상기억합금 길이대비 2%와 4%의 사전변형 및 형상기억효과 활성화에 의한 프리스트레스 하중 도입을 실험변수로 설정하였다. 1 tonf의 콘크리트 추를 보 중앙에 거치한 후 6개월간의 보 중앙부의 장기 처짐을 측정하였다. 실험결과, 철계-형상기억합금으로 보강한 보의 휨 강성이 증대되었으며, 사전변형이 증가할수록 보강재의 강성감소로 인한 처짐이 증가하는 것으로 나타났다. 프리스트레스 하중 도입에 따른 처짐을 비교했을 때, 프리스트레스 하중을 도입하지 않은 실험체에 비해, 프리스트레스 하중을 도입한 실험체는 약 30%의 처짐 감소 효과를 보이는 것으로 나타났다.

비파괴 기법을 이용한 스마트 복합재료의 열충격손상평가 (Evaluation on Thermal Shock Damage of Smart Composite using Nondestructive Technique)

  • 이진경;박영철;이규창;이준현
    • Composites Research
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    • 제20권3호
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    • pp.37-42
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    • 2007
  • 금속복합재료에서는 강화재와 기지재 사이의 열팽창계수 차이에 의해 복합재료 내부에 잔류응력이 남아있어 복합재료 전체의 강도저하를 가져온다. 본 연구에서는 TiNi 형상기억합금을 강화재료로써 이러한 잔류응력 문제를 해결하기 위하여 이용하였다. TiNi 형상기억합금은 형상기억효과를 이용하여 복합재료의 잔류응력문제를 해결할 뿐만 아니라 복합재료의 인장강도를 증가시키는 역할을 한다. 핫프레스 방법에 의해 제작된 형상기억복합재료의 강도증가를 위하여 냉간압연을 실시하여 실험을 실시하였다. 이와 같이 제작된 형상기억복합재료의 저온에서의 미시적 손상거동을 평가하기 위하여 음향방출기법을 이용하였다. 또한 열충격을 받은 시험편의 손상에 대한 연구도 이루어졌다.

Auction 알고리즘을 이용한 Shape Based 방식에 의한 PCB 자동 배선에 관한 연구 (A Study on the PCB automatic routing by shape based method using the auction algorithm)

  • 우경환;이천희
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제8A권3호
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    • pp.269-278
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    • 2001
  • 자동배선 시스템의 배선영역 모델링 방법은 그리드와 논 그리드 방식을 사용하고 있다. 그리드 방식은 PCB상에 전기적, 물리적 요소들이 적다 할지라도 보드와 그리드의 크기에 제약을 받기 때문에 자동배선 속도를 감소시키는 단점을 가지고 있다. 따라서 메모리 용량을 증가 시키게 된다. 논 그리드 방식(Shape based type)은 영역처리 방식을 사용하며, 배선영역에서 그리드 방식보다 44.2% 메모리 감소효과가 있다. 따라서 Via 수는 55.5%의 감소 효곽가 있으며, 총 배선 시간도 기존 PCB시스템보다 83.3% 향상되었다. 본 논문에서는 단일 원점에서 여러 목적지에 가장 빠르게 도달 할 수 있고 최단 경로 문제를 해결하는 auction 알고리즘을 적용한 Shape based 방식에 의하여 메모리 낭비 없이 빠른 속도로 자동 배선할 수 있는 PCB 자동 배선 시스템을 개발하였다. 또한 본 시스템은 IBM Pentium 컴퓨터 Windows 환경에서 Visual C++언어로 개발하였으며 다른 PC 와도 호환성을 가질수 있도록 개발 하였다.

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Fe-Mn계 합금에서 응력유기 ${\varepsilon}$ 마르텐사이트의 양에 미치는 열처리 온도의 영향 (Effect of Heat Treatment Temperature on Amount of Stress-Induced ${\varepsilon}$ Martensite in an Fe-Mn Baesd Alloy)

  • 지광구;한준현;장우양
    • 열처리공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.342-345
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    • 2004
  • In this work, a new method of measuring volume fraction of deformation-induced ${\varepsilon}$ martensite is proposed using endothermic heat on reverse transformation. As grain size increases, the amount of ${\varepsilon}$ martensite forming on cooling increases. However, with a decrease in grain size, more ${\varepsilon}$ is induced by deformation, improving shape memory effect.

Behavior of exterior concrete beam-column joints reinforced with Shape Memory Alloy (SMA) bars

  • Azariani, Hossein Rezaee;Esfahani, M. Reza;Shariatmadar, Hashem
    • Steel and Composite Structures
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    • 제28권1호
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    • pp.83-98
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    • 2018
  • This research was conducted to study the behavior of exterior concrete beam-column joints with reinforced shape memory alloy (SMA) bars tested under cyclic loading. These bars benefit from superelastic behavior and can stand high loads without residual strains. The experimental part of the study, 8 specimens of exterior concrete beam-column joints were made and tested. Two different types of concrete with 30 and 45 MPa were used. Four specimens contained SMA bars and 4 specimens contained steel bars in beam-column joints. Furthermore, different transverse reinforcements were used in beams investigate the effects of concrete confinement. Specimens were tested under cyclic loading. Results show that SMA bars are capable of recentering to their original shape after standing large displacements. Due to the superelastic behavior of SMA bars, cracks at the joint core vanish under cyclic loading. As the cyclic loading increased, bending failure occurred in the beam outside the joint core. In the analytical parts of the study, specimens were simulated using the SeismoStruct software. Experimental and analytical results showed a satisfactory correlation. Plastic hinge length at the beam joint for specimens with SMA and steel bars was calculated by empirical equations, experimental and analytical results. It was shown that Paulay's and Priestley's equations are appropriate for concrete beam-column joints in both types of bars.

형상기억합금 비틀림 튜브 작동기의 거동 해석 (Analyses of Behaviors of a Shape-Memory-Alloy Torque Tube Actuator)

  • 김준형;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권8호
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    • pp.1083-1089
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    • 2010
  • 형상기억합금은 지능형 재료와 구조물에 널리 쓰인다. 큰 힘과 변위를 발생시키는 것이 특징이며 작동기, 소음 및 진동감쇠, 동역학적 튜닝, 형상의 변형 제어 등의 다양한 분야에 응용될 수 있다. 본 논문에 서는 형상기억합금튜브와 초탄성 스프링으로 구성된 형상기억합금 비틀림 작동기를 제안하였고 각각의 거동 특성을 알아보았다. 열전달 해석을 통해 저항열과 히터의 열을 동시에 형상기억합금튜브에 가하면 작동기의 성능을 더 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 접촉 해석으로는 실제 작동기의 거동을 시뮬레이션하였고 정상적으로 작동함을 알 수 있었다. 3 차원 형상기억합금의 거동을 표현하기 위해 비선형 구성방정식을 유한요소 법으로 풀고 ABAQUS 의 U-MAT 기능을 이용하여 비선형 해석을 수행하였다.

Improving the seismic behavior of diagonal braces by developing a new combined slit damper and shape memory alloys

  • Vafadar, Farzad;Broujerdian, Vahid;Ghamari, Ali
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제82권1호
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    • pp.107-120
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    • 2022
  • The bracing members capable of active control against seismic loads to reduce earthquake damage have been widely utilized in construction projects. Effectively reducing the structural damage caused by earthquake events, bracing systems equipped with retrofitting damper devices, which take advantage of the energy dissipation and impact absorption, have been widely used in practical construction sites. Shape Memory Alloys (SMAs) are a new generation of smart materials with the capability of recovering their predefined shape after experiencing a large strain. This is mainly due to the shape memory effects and the superelasticity of SMA. These properties make SMA an excellent alternative to be used in passive, semi-active, and active control systems in civil engineering applications. In this research, a new system in diagonal braces with slit damper combined with SMA is investigated. The diagonal element under the effect of tensile and compressive force turns to shear force in the slit damper and creates tension in the SMA. Therefore, by creating shear forces in the damper, it leads to yield and increases the energy absorption capacity of the system. The purpose of using SMA, in addition to increasing the stiffness and strength of the system, is to create reversibility for the system. According to the results, the highest capacity is related to the case where the ratio of the width of the middle section to the width of the end section (b1/b) is 1.0 and the ratio of the height of the middle part to the total height of the damper (h1/h) is 0.1. This is mainly because in this case, the damper section has the highest cross-section. In contrast, the lowest capacity is related to the case where b1/b=0.1 and the ratio h1/h=0.8.