• 제목/요약/키워드: SMA 형상기억합금

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형상기억합금 메쉬 와셔 절연계의 파이로 충격 및 진동 절연 시험 (Pyroshock and Vibration Isolation using SMA Mesh Washer Isolator)

  • 윤세현;장영순;한재흥
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.307-313
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    • 2009
  • 우주 발사체의 비행 중에 파이로 충격은 일반적으로 여러 단 분리, 페어링 분리, 그리고 위성 분리 시 화약을 이용한 분리 장치의 작동에 의해 발생하게 된다. 이러한 분리 이벤트 시 고주파 영역까지 큰 가속도가 유발되는 천이 진동 현상이 유발되어 위성 또는 발사체의 전자 장비가 비정상적인 기능을 보일 수 있다. 본 논문에서는 이러한 파이로 충격 절연을 위해 형상기억합금 소재를 적용하여 두 종류의 메쉬 와셔 절연계를 소개하였다. 한 종류는 형상기억합금의 의탄성 효과를 주로 이용하였고 다른 한 종류는 형상기억효과를 주로 이용하였다. 형상기억합금 절연계의 기본적인 하중-변위 선도를 파악하기 위해 압축 시험을 수행하였고 그 결과로 절연 가능성을 확인하였다. 파이로 충격 절연 시험을 수행하여 형상기억합금 절연계의 절연 성능이 뛰어남을 확인하였으며 추가로 랜덤 진동 시험을 통해 각 절연계의 동특성을 살펴보았다.

차동식 NiTi-형상기억합금 액츄에이터의 동특성연구 (A study on Bidirectional NiTi-Shape Memory Alloy Actuator)

  • 정상화;김현욱;장우양;김경석;신현성;차경래;나윤철
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2001년도 추계학술대회(한국공작기계학회)
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    • pp.75-79
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    • 2001
  • In the recent years, as the research and the development of micro and precision machinery become active, the interest of micro actuators using SMA(Shape Memory Alloy) has been increased. The dynamic characteristic analysis of SMA is necessary for actuator application and many common researches report the material characteristics of SMA sufficiently. However, the research on dynamic characteristics is very deficient. In this paper, the helical spring are fabricated with NiTi SMA wire of high resistivity, The force, response speed, temperature, and displacement are measured by digital force gauge, infrared thermometer, and laser displacement sensor so that the dynamic characteristics of this SMA is analyzed. Also, bidirectional actuator was fabricated and experimented for its performance.

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하중 트레이닝을 통한 형상기억합금의 특성 실험과 거동 전산 모사 (Experimental Test and Numerical Simulation on the SMA Characteristics and Behaviors through the Load-Training)

  • 김상헌;조맹효
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.700-705
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    • 2007
  • In this study, we observe the application of shape memory alloy(SMA) into smart structures for repeatable actuation, because SMA changes its material properties and characteristics progressively under cyclic loading conditions and finally reaches stable path(state) after a certain number of stress/temperature loading-unloading cycles, so called 'training'. In this paper, SMA wires that have been in a stable state through the training are used. Stress-strain curve of the SMA wire at different temperature levels are measured. In addition, we observe other important effects such as the rate effect according to strain rates for rapid actuation response. The current work presents the experimental test using SMA wire after training completion by mechanical cycling. Through these tests, we measure the characteristics of SMA. With the estimated SMA properties and effects, we compare the experimental results with the simulation results based on the SMA constitutive equations.

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반복적인 작동을 위한 형상기억합금의 특성 실험과 거동 전산 모사 (Experimental Test and Numerical Simulation on the SMA Characteristics and Behaviors for Repeated Actuations)

  • 김상헌;조맹효
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권3호
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    • pp.373-379
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    • 2007
  • In this study, we observe the application of shape memory alloy(SMA) into smart structures for repeatable actuation, because SMA changes its material properties and characteristics progressively under cyclic loading conditions and finally reaches stable path(state) after a certain number of stress/temperature loading-unloading cycles, so called 'training'. In this paper, SMA wires that have been in a stable state through the training are used. Stress-strain curve of the SMA wire at different temperature levels are measured. In addition, we observe other important effects such as the rate effect according to strain rates for rapid actuation response. The current work presents the experimental test using SMA wire after training completion by mechanical cycling. Through these tests, we measure the characteristics of SMA. With the estimated SMA properties and effects, we compare the experimental results with the simulation results based on the SMA constitutive equations.

NiTi 형상기억합금을 이용한 차동식 액츄에이터의 동작성능 향상을 위한 연구 (A study on the Improvement of the Performance of Biodirectional SM Actuator)

  • 정상화;김현욱;차경래;송석;신병수;이경형
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.346-351
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    • 2003
  • In the recent years, as the research and the development of micro and precision machinery become active, the interest of micro actuators using SMA(Shape Memory Alloy) has been increased. The dynamic characteristic analysis of SMA is necessary for actuator application and many common researches report the material characteristics of SMA sufficiently. However, the research on dynamic characteristics is very deficient. In this paper, the helical spring are fabricated with NiTi SMA wire of high resistivity. The force, response speed, temperature, and displacement are measured by digital force gauge, infrared thermometer, and laser displacement sensor so that the dynamic characteristics of this SMT is analyzed. Also, bidirectional actuator was fabricated and experimented for its performance

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변형률 속도에 따른 형상기억합금 초탄성 거동의 실험 및 해석 연구 (Experimental and Numerical Analysis for Superelastic Behaviors of SMAs with Strain-rate Dependence)

  • 노진호;박정인;이수용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.9-15
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    • 2011
  • 변형률-속도에 따른 형상기억합금의 초탄성 거동 특성 변화를 실험적 그리고 수치적으로 살펴보았다. 변형률-속도를 고려한 형상기억합금의 수학 모델을 유도하였고, 형상기억합금의 실험결과를 바탕으로 변형률 속도에 따른 형상기억합금의 열-기계적 특성변화를 관찰하였다. 변형률-속도의 변화에 따라 형상기억합금 시편의 급격한 온도변화가 일어남을 확인하였고 이런 현상이 초탄성 거동 특성 변화에 큰 영향을 미침을 예측 할 수 있었다.

복합재료 보에 삽입된 Ni-Ti 형상기억합금 선의 센서로의 응용을 위한 연구 (A Study on the Application of Ni-Ti Shape Memory Alloy Wire Embedded in Composite Beam as a Sensor.)

  • 이창호;이정주;허증수
    • 센서학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.285-292
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    • 1998
  • 형상기억합금은 액츄에이터로서의 우수한 특성으로 인해 공학의 많은 분야에서 사용되고 있다. 그 중의 한 예로서 복합재료 구조물에 삽입되어 지능형 복합재료 구조물의 작동소재로서 유용하게 사용될 수 있다. 형상기억합금 선의 전기저항은 변형률에 대하여 큰 영향을 받는데, 이를 이용하여 형상기억합금 선을 이들 물리량에 대한 센서로 활용할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 복합재료 보에 삽입된 형상기억합금 액츄에이터의 센서로서의 활용 가능성을 연구 조사하여 이를 변위센서로 활용할 수 있음을 밝혔다.

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변형률 효과를 고려한 형상기억합금의 열-기계적 특성 (Thermomechanical Characteristics of SMAs with Strain-rate Dependence)

  • 노진호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.129-134
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    • 2010
  • 변형률-속도에 따른 형상기억합금의 열-기계적 특성 변화를 수치적으로 살펴보았다. 변형률 효과를 고려한 형상기억합금 수학 모델을 유도하였고, 해석 알고리즘을 ABAQUS 상용 프로그램에 적용하여 형상기억합금의 열-기계적 특성을 예측하였다. 마르텐사이트 상 변화량과 온도 변화사이의 연성된 열역학적 방정식을 적용하여, 변형률-속도에 따른 형상기억합금의 거동 특성을 살펴보았다. 변형률 효과를 고려함에 따라 형상기억합금의 의탄성 이력 특성이 크게 영향을 받음을 수치해석 결과를 통하여 알 수 있었다.

형상기억합금을 이용한 차동식 액츄에이터의 동특성연구 (A study on the Dynamic Characteristics of Bidirectional Acutator using Shape Memory Alloy)

  • 정상화;김현욱;장우양;김경석;차경래;나윤철
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.755-758
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    • 1997
  • In the recent years, as the research and the development of micro and precision machinery become active, the interest of micro actuators using SMA(Shape Memory Alloy) has been increased. The dynamic characteristic analysis of SMA is necessary for actuator application and many common researches report the material characteristics of SMA sufficiently. However, the research of dynamic characteristics is very deficient. In this paper, the helical spring is fabricated with NiTi SMA wire of high resistivity The force, response speed, temperature, and displacement are measured by digital force gauge, infrared thermometer, and laser displacement sensor so that the dynamic characteristics of this SMA actuator is analyzed.

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형상기억합금 구동기를 이용한 로봇 손 개발 (Development of a Robotic Hand using Shape Memory Alloy Actuators)

  • 전창국;유동상
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.147-152
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    • 2016
  • 형상기억합금은 가열되거나 냉각될 때 모양과 강도가 변화하면서 큰 힘을 발생한다. 와이어 형태의 형상기억합금은 열을 가하면 길이가 축소되면서 상당히 큰 힘을 발휘하며, 소음없는 운동을 발생시킬 수 있으므로 모터를 대체할 수 있는 구동기로 활용가능하다. 이런 형상기억합금 구동기는 전기로 직접 가열할 수 있으며, 큰 범위의 운동을 만들어내는데 사용될 수 있다. 본 논문에서는 형상기억합금 구동기를 이용하여 3 개의 손가락을 가진 6 자유도의 로봇 손을 개발하고 제어하는 것에 대해 기술한다. 각 손가락은 2 개의 관절을 가지고 있으며, 각 관절은 길항(拮抗) 운동을 위해 서로 반대로 동작하는 두 개의 힘줄에 의해 구동된다. 부드러운 운동을 위한 충분한 힘을 만들어 내기 위해 각 힘줄은 2 개의 형상기억합금 구동기가 병렬로 구성된다. 형상기억합금 구동기를 가열하기 위한 전류를 제어하기 위해 PWM 드라이버를 채용하였으며, 실험을 통해 손가락의 길항 작용을 평가한다.