• 한국재료학회지
• /
• 제7권11호
• /
• pp.951-956
• /
• 1997

Vacuum Hot Pressing을 이용하여 제조한 TiNi형상기억섬유 강화 6061 AI기지 복합재료를 제조하고 미세조직 및 기계적 특성 등을 연구하였다. 제조된 복합재의 항복응력은 예비변형량, 섬유체적율 및 열처리에 따라 증가하였다. 복합재의 지적특성은 예비변형이 가하여진 후 재가열되었을 때 기지 내 TiNi 섬유의 형상기억효과에 의한 압축잔류응력 발생에 기인된다. 미세조직 관찰 섬유와 기지 사이에는 AI$_{3}$Ti및 AI$_{3}$Ni의 금속간화합물층이 관찰되었다. 또한 시험온도 증가와 더불어 TiNi섬유강화된 복합재의 유동강도는 높은 값을 나타내었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.233-239
• /
• 2004

지능재료는 안경테, 치아 교정과 같은 의료용 재료, 각종 센서 및 밸브 등의 광범위한 분야에서 적용되고 있다. 이와 같은 지적재료의 형상기억효과를 이용한 지적복합재료는 항공기의 부품, 산업구조물 및 항공산업에서도 그들 시스템의 모니터링을 위하여 사용되어 질 수 있다. 그러나 지능복합재료의 형상기억효과에 대한 분석과 시뮬레이션은 대단히 어렵다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 기지재와 하나의 강화섬유에 대한 2차원의 축 대칭 모델에 대하여 분석하였다. 상온(293K)과 고온(363K)에서 각각 해석되었으며 해석결과와 실험결과와의 강도 값을 비교 검토하였다. 더불어 음향방출 기법을 이용하여 지능복합재료(TiNi/A16061)의 예변형률과 고온에서의 미시적 손상거동을 평가하였다.

• 오토저널
• /
• 제16권3호
• /
• pp.36-44
• /
• 1994

최근의 자동차산업의 과제로는 연비향상, 배기가스정화, 리싸이클링 등이 지적되고 있다. 이들과제와 재료기술은 밀접한 관계를 가지고 있어, 이 과제들을 해결하기 위해서는, 재료의 개발이 필수적이라 하겠다. 자동차에 사용되는 재료로는 철강, 알루미늄, 플라스틱 등이 있지만, 경량화 및 부품기능의 향상등을 위해서는 금속기 복합재료의 개발적용이 절실히 요구되고 있다. 본 자료에서는 자동차용 금속기복합재료의 특성, 제조기술 및 개발현황 등을 소개한다.

• Composites Research
• /
• 제16권4호
• /
• pp.36-43
• /
• 2003

본 논문에서는 메타모델을 이용한 복합재 구조물의 지적화가 수행되었다. 일반적으로 복합재 구조물에서 시간이 오래 걸리는 해석의 결과를 최적화하고자 할 때 전체 최적화에 많은 시간이 든다. 따라서 이와 같은 구조물 해석을 메타 모델로 치환해 보았다. 본 연구에서는 RSM, kriging과 같은 메타모델을 사용하였다. 복합재 평판의 최종 파손 강도 해석을 메타모델을 이용해 근사화하였다 최종 파손 강도를 최대화하는 최적화를 유전자 알고리즘과 메타로델을 이용해 수행하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제6권6호
• /
• pp.53-62
• /
• 1998

A simple analytical and finite element(FE) models are used to study the tensile properties of Al matrix composite with continuous TiNi fibers. The effects of residual stresses caused by the shape momory effects have been compared for various mechanical behaviors as a function of fiber volume fraction and degree of pre-strain and fiber configurations. It is found that both the back stress in the Al matrix induced by stiffness of TiNi fibers and the compressive stress in the matrix are caused of the strengthening mechanisms. Both theoretical and analytical results show quite good agreement and are closed to the experimental data except in high volume content.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제21권3호
• /
• pp.405-413
• /
• 1997

In the present paper, it is attempted to reconfirm the "Intelligent" material properties using both the sintered TiNi/Al(1100) matrix composite made by powder metallurgy method and the squeeze-casted TiNi/Al6061 specimens. A metal matrix composite is, its fault has been considered to deteriorate a strength of composite by heating residual stress of the matrix. Therefore, it is necessary to remove a tensile residual stress, to produce the strength of a composite better. On the contrary, if compressive residual stress happens in matrix of composite in place of tensile residual stress, it will make the strength of composite better. So that, this paper introduce the development of a high strength of composite, by using compressive residual stress well, on the study. By using these specimens, shape memory strengthening effects in tensile strength and fatigue crack propagation above inverse transformation temperature of TiNi fiber were investigated. We occurs the prestrain and volume fraction for to discuss the effects of a composite strength. Moreover, by SEM observation, the effect of the residual stress at the interface between Al matrix and TiNi fiber and some brittle precipitation layers such as inter metallic compounds on fracture mechanisms was discussed metallurgically.urgically.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제26권7호
• /
• pp.1223-1231
• /
• 2002

Al alloy matrix composite with TiNi shape memory fiber as reinforcement has been fabricated by hot pressing to investigate microstructures and mechanical properties. The analysis of SEM and EDS showed that the composites have shown good interface bonding. The stress-strain behavior of the composites was evaluated at temperatures between 363K and room temperature as a function of prestrain, and it showed that the yield stress at 363K was higher than that of the room temperature. Especially, the yield stress of this composite increases with increasing the amount of prestrain, and it also depends on the volume fraction of fiber and heat treatment. The smartness of the composite is given due to the shape memory effect of the TiNi fiber which generates compressive residual stress in the matrix material when heated after being prestrained. Microstructural observation has revealed that interfacial reactions occur between the matrix and fiber, creating two intermetallic layers.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제28권8호
• /
• pp.1099-1108
• /
• 2004

In this paper, a study on the development of expert system for Al matrix composite with shape memory alloy fiber is performed to evaluate termomechanical behavior and mechanical properties. Expert system is very useful computer-based analysis system designed to make analysis technique and knowledge conveniently available to a lot of fabricable condition. In the developed system, it is possible to predict termomechanical behavior and mechanical properties for other composite with shape memory alloy fiber. The smartness of the shape memory alloy is given due to the shape memory effect of the TiNi fiber which generates compressive residual stress in the matrix material when heated after being prestrained. For finite element analysis, an analytical model is assumed two dimensional axisymmetric model compared of one fiber and the matrix. To evaluate the strength of composite using FEM, the concept of smart composite was simulated on computer Thus, in this paper, the FEA was carried out at two critical temperature conditions; room temperature and high temperature(363k). The finite element analysis result was compared with the test result for the analysis validity.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.738-742
• /
• 1996

In the present paper, We have tried to reconfirm the "Interlligent" material properties using both the sintered TiNi/A(1100) matrix composite by powder metallurgy method. By using these specimen, Shape meorystrengthening effect in tensile strengthand fatigue crack propagation above inverse transformation temperature of TiNi fiber were investigated. More over, by SEM obsevation, the effect of the residual stress at the interface between A1 matrix and TiNi fiber and some brittle precipitation layers such as inter metallic compounds on fracture mechanisms was metallurgically discussed.discussed.

• Composites Research
• /
• 제20권5호
• /
• pp.13-19
• /
• 2007

섬유강화 열가소성수지 복합재료는 열경화성수지 복합재료의 강도 수준에 근접할 뿐만 아니라 열경화성수지 복합재료의 취약점으로 지적되고 있는 생산성, 리사이클, 내충격성 등이 우수하다. 일방향 섬유강화 복합재료의 강도계산을 위한 연구와 섬유배향상태를 측정하여 정량적으로 나타낼 수 있도록 연구하여 발표하였으나, 섬유함유율에 따른 섬유배향상태와 복합재료의 기계적 성질을 예측을 할 수 있는 데이터베이스 구축은 되어있지 않으므로 이에 대한 체계적인 연구가 필요하다 본 연구에서는 섬유함유율에 따른 섬유배향상태를 변화시켜 섬유강화 열가소성수지 복합판재를 제작한 후, 섬유함유율 및 섬유배향상태가 복합판재의 인장강도에 어떠한 영향을 주는지에 대해서 고찰하였다. 섬유강화 열경화성수지 복합재료의 $0^{\circ}$ 방향에서 인장강도 비는 등방성에서 이방성으로 갈수록 섬유배향함수와 섬유함유율에 관계없이 일정하게 나타났으나, $90^{\circ}$ 방향에서 인장강도 비는 인장 하중이 강화섬유 길이방향의 수직방향으로 작용했을 때 섬유필라멘트 분리에 의해 감소하였다.