Fly-wheel, Gimbal antenna, CMG, Spaceborne cyrocooler generate micro-vibration during their on-orbit operation as well as implementing their own function. To comply with the mission requirement of high resolution observation satellite, additional technical efforts have been required to isolate the micro-vibration derived from such payloads by applying the vibration isolator. In this study, we proposed a passive isolator using SMA mesh washer, which guarantees the structural safety of both micro-vibration disturbance source and itself under harsh launch vibration loads without an additional holding mechanism and the micro-vibration isolation performance on orbit environment. To verify the micro-vibration isolation performance of the proposed vibration isolator, we performed the micro-vibration isolation measurement test using the dedicated micro-vibration measurement device proposed in this study.
In this work, we propose a new type of HDD Load/unload (L/UL) suspension featuring shape memory alloy (SMA). The mechanical and thermal properties of the SMA film with respect to the material phase states are experimentally estimated and the SMA film is carefully integrated to the suspension. In order to obtain the desirable dynamic characteristics of the suspension during L/UL process, the design parameters of the SMA film such as geometric properties are determined by considering the vibration modes of the suspension related to the L/UL performance. After analyzing the modal characteristics of the proposed suspension, L/UL performance is evaluated through L/UL simulation by observing the vibration motion and minimum flying height of the slider during L/UL process.
The mechnial properties such as fracture strength, ductility and fatigue strength of Cu shape memory alloy are lower than those of Ti-Ni SMA, because of their high elastic anisotropy and large grain size. And in order to improve the mechanical property of Cu SMA, some techniques such as casting method by addition of refining element, powder metallurgy and rapid solidification process have been studied on the refinement of the grain size of Cu SMA. This study was carried out to refine the grain size of CuAlNi SMA by applying the melt spinning method. According to this study, the conclusions are as follows; - grain size of the melt-spun ribbon was about $1\mum$ - there was not change in grain size, although increasing of hot pressing temperature -grain size of the hot-extruded specimen was about $30-40\mum$, it is more refiner than that of castings
In this work, we propose a new type of HDD Load/Unload(L/UL) suspension featuring shape memory alloy(SMA). The mechanical and thermal properties of the SMA film with respect to the material phase states are experimentally estimated and the SMA film is carefully integrated to the suspension. In order to obtain the desirable dynamic characteristics of the suspension during L/UL process, the design parameters of the SMA film such as geometric properties are determined by considering the vibration modes of the suspension related to the L/UL performance. After analyzing the modal characteristics of the proposed suspension, L/UL performance is evaluated through L/UL simulation by observing the vibration motion and minimum flying height of the slider during L/UL process.
금속복합재료 (MMC) 내부에서의 강화재와 기지재사이의 열팽창계수의 차이에 의해 발생하는 인장잔류응력은 복합재료의 인장강도를 저하시키는 심각한 문제중의 하나이다. 따라서 본 연구에서는 TiNi/A16061 형상기억복합재료내부의 인장잔류응력의 문제를 해결하기 위하여 강화재로써 TiNi 합금을 사용하였다. TiNi 합금은 형상기억효과를 이용하여 복합재료내부에 압축잔류응력을 발생시킴으로써 인장강도를 증가시키는 역할을 한다. 복합재료내부에 압축잔류응력을 발생시키기 위하여 예변형(pre-strain)을 가하였다. 본 연구에서는 예변형의 변화에 따른 압축잔류응력의 영향을 평가하였으며 AE 기법을 이용하여 고온에서의 복합재료의 미시적 손상거동과 예변형의 영향을 평가하였다.
Al alloy matrix composite with TiNi shape memory fiber as reinforcement has been fabricated by hot pressing to investigate mechanical properties. The stress-strain behavior of the composites was evaluated at temperatures between 363K and room temperature as a function of pre-strain by using experimental and finite element analysis, and both cases showed that the tensile stress at 363K was higher than that of the room temperature. Especially, the tensile stress of this composite increases with increasing the amount of pre-strain, 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 pre-strained.
In this work, we propose a new type of HDD suspension featuring shape memory alloy (SMA) actuator in order to prevent the contact between the slider and disk. The principal design parameters are obtained from the modal analysis using finite element analysis, and then the dynamic model is established to formulate the control scheme for Non-Contact Start/stop mode drive. Subsequently, a robust H$\_$$\infty$/ control algorithm is designed by integrating experimentally-Obtained SMA actuator dynamics to the proposed HDD suspension system. The controller is empirically realized and control results for the load/unload profiles are presented in time domain. In addition, the contact signal between the slider and disk is measured by the electrical resistance method.
지반과 상부 구조물 사이의 경계에서 유연성이 확보된 지진동 격리 받침 시스템을 설치한 후에 전체 구조물의 고유 주기를 연장하고 구조물에 전달되는 지진 가속도를 저감하여 구조물을 보호하는 면진 설계 방식이 최근 건설 현장에서 널리 활용되고 있다. 하지만 도심지의 현대 구조물이 점차 대형화 및 고층화 되면서 기존의 면진 받침을 그대로 사용하기에는 지진 발생시 저항 능력의 부족으로 인한 전단파괴 혹은 잔류변형이 발생하여 구조물의 사용성 향상을 위한 보수 및 붕괴 위험에 따른 철거의 문제점을 발생시킨다. 따라서 본 연구에서는 기존에 주로 사용되는 면진 받침의 저항 강도와 복원성을 향상시키기 위하여 부가적인 개장 시스템을 설치하고 지진 하중에 대한 성능을 평가하고자 한다. 초탄성 형상기억합금 소재의 보강 봉을 납 적층 고무 받침에 설치한 면진 시스템을 설계하고 단자유도 스프링 모델로 모형화하여 지진 데이터를 활용하고 비선형 동적 해석을 실시하였다. 본 연구에서 제안된 면진 시스템이 성능적인 우수성을 입증하기 위하여 기존에 사용된 면진 받침과 여기에 추가로 강재 봉으로 보강된 면진 시스템과의 극한 전단 저항력, 복원성 및 잔류변형 발생 등을 해석을 통하여 비교 평가하였다. 그 결과 초탄성 형상기억합금 소재의 제어 봉으로 보강된 면진 받침이 다른 면진 받침과 비교하여 지진저항 성능에 있어서 우수함을 확인하였다.
선행연구에서는 위성체의 고기동 시 전개형 태양전지판으로부터 발생하는 잔여진동을 저감시키기 위해 초탄성 형상기억합금 (Shape Memory Alloy, SMA)을 적용한 적층형 태양전지판 요크를 제안하였다. 요크에는 SMA 양면에 구속층을 적층시키기 위해 점탄성 테이프가 적용되며, 점탄성 테이프는 온도 의존성이 높아 온도에 따라 댐핑 특성 변화로 요크의 진동저감 성능에 직접적인 영향을 미친다. 이에 따라, 온도별 요크의 댐핑 성능을 확인하기 위해 다양한 온도조건에서 자유감쇠시험을 수행하여 댐핑 성능이 가장 극대화되는 온도 구간을 식별하였다. 본 논문에서는 상기 온도시험 결과를 토대로, 요크가 궤도 열환경에 노출되더라도 효과적인 댐핑 성능을 유지할 수 있도록 궤도 열해석을 통해 요크의 열적 거동 및 온도를 예측하였으며, 요크가 최적의 진동저감 성능을 낼 수 있도록 열 설계안 도출 방안에 관해 기술하였다.
Recently, the actuator worked by the driving recovery-force of the thermo elastic martensitic transformation of shape memory alloys(SMA) has been studied. This paper presents a study on the fatigue life of shape memory alloy (SMA) actuators undergoing thermally induced martensitic phase transformation under various stress levels. shape memory recoverable stress and strain of Ti-44.5at.%Ni-8at.%Cu alloys were by means of constant temperature tensile tests. Differential scanning calorimetry (DSC) was employed in order to investigate the transformation characteristics of the alloy before the tests. the results were summarized as follows. The martensite inducing stress incerased with the increasing of the Cu-contents. The fatigue life decreased with the increasing of the test load and the Cu-content. The data acquired will be very useful during the design process of an SMA NiTiCu element as a functional part of an actuator.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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