• 접착 및 계면
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• 제9권3호
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• pp.20-26
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• 2008

형상기억합금(SMA)의 구조는 부가된 온도 혹은 응력에 의해 마텐자이트로부터 오스테나이트로의 변화가 가능하다는 것은 잘 알려져 있다. 형상기억합금섬유의 자체 형상회복력으로 인해 응력과 온도가 적용되는 동안에 응력이나 경화 모니터링 센서 또는 작동기로서 사용되었다. 초탄성 현상은 연속적인 기계적 하중 하에서나 온도변화 중에 응력-변형률 곡선에서 확인되었다. 반복하중 실험을 통해 응력-변형률 곡선에서 나타난 초탄성 현상 구간이 나타나는 응력 이력현상이 발생함을 확인하였다. 이것은 형상기억합금섬유 혹은 에폭시에 함침된 형상기억합금섬유 복합재료가 반복하중으로 계면물성 저하로 인한 형상기억 회복 성능의 저하를 의미한다. 강성도가 큰 에폭시 사용과 형상기억합금섬유의 표면처리 이후 형상기억합금섬유와 에폭시 사이의 계면결합력의 증대에도 불구하고 유사한 불완전한 초탄성을 보여 주었다. 단-형상기억합금섬유/에폭시 복합재료 내부에 남은 잔류 열과 이에 따른 잔류 응력으로 인해 에폭시에 함침된 단-형상기억합금섬유에서는 경화과정에서 불완전한 회복을 나타났다.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권2호
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• pp.203-217
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• 2014

Due to the shift in paradigm from passive control to adaptive control, smart tuned mass dampers (STMDs) have received considerable attention for vibration control in tall buildings and bridges. STMDs are superior to tuned mass dampers (TMDs) in reducing the response of the primary structure. Unlike TMDs, STMDs are capable of accommodating the changes in primary structure properties, due to damage or deterioration, by tuning in real time based on a local feedback. In this paper, a novel adaptive-length pendulum (ALP) damper is developed and experimentally verified. Length of the pendulum is adjusted in real time using a shape memory alloy (SMA) wire actuator. This can be achieved in two ways i) by changing the amount of current in the SMA wire actuator or ii) by changing the effective length of current carrying SMA wire. Using an instantaneous frequency tracking algorithm, the dominant frequency of the structure can be tracked from a local feedback signal, then the length of pendulum is adjusted to match the dominant frequency. Effectiveness of the proposed ALP-STMD mechanism, combined with the STFT frequency tracking control algorithm, is verified experimentally on a prototype two-storey shear frame. It has been observed through experimental studies that the ALP-STMD absorbs most of the input energy associated in the vicinity of tuned frequency of the pendulum damper. The reduction of storey displacements up to 80 % when subjected to forced excitation (harmonic and chirp-signal) and a faster decay rate during free vibration is observed in the experiments.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권2호
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• pp.94-103
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• 2003

In case of environment requiring safety such as human body and requiring flexible shape, a conventional mechanical actuator system does not satisfy requirements. Therefore, in order to solve these problems. a research of various smart material such as EAP (Electro Active Polymer), EAC (Electro Active Ceramic) and SMA (Shape Memory Alloy) is in progress. Recently, the highest preferring material among various smart material is EP (Electrostictive Polymer), because it has very fast response time, powerful force and large displacement. The previous researches have been studied properties of polymer and simple control, but present researches are studied a polymer actuator. An EP (Electostrictive Polymer) actuator has properties which change variably ils shape and environmental condition. Therefore, in order to coincide with a user's purpose, it is important not only to decide a shape of actuator and mechanical design but also to investigate a efficient controller. In this paper, we constructed the control logic with an adaptive fuzzy algorithm which depends on the physical properties of EP that has a dielectric constant depending on time. It caused for a sub-actuator to operate at the same time that a sub-actuator system operation increase with a functional improvement and control efficiency improvement in each actuator, hence it becomes very important to manage it effectively and to control the sub-system which Is operated effectively. There is a limitation on the management of Main-host system which has multiple sub-system, hence it brings out the Multi-Vehicle Control process that disperse the task efficiently. Controlling the multi-dispersion system efficiently, it needs the research of Main-host system's scheduling, data interchange between sub-actuators, data interchange between Main-host system and sub-actuator system, and data communication process. Therefore in this papers, we compared the fuzzy controller with the adaptive fuzzy controller. also, we applied the scheduling method for efficient multi-control in EP Actuator and the algorithm with interchanging data, protocol design.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.619-628
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• 2010

차세대 의료기기 시장을 변화시킬 것으로 기대되는 형상기억합금(SMA) 기반의 최소침습용 의료기기는 시술자의 손동작과 같은 유연성과 섬세함을 구현할 수 있는 장점이 있다. 그러나 SMA의 비선형 열전기적 특성으로 인해 SMA 기반 차세대 의료기기 엑추에이터는 자유로운 방향조종 구현이 제한적이고 상용화에 있어서 큰 한계성으로 작용한다. 본 논문은 SMA의 효과적인 온도제어를 위해 전류-온도간의 개방루프 계단응답을 분석하고 1차 미분방정식 해와 비교하여 온도제어에 필요한 파라미터 $t_1$을 도출한 뒤 실험적으로 그 기능을 검증하였다. 또한 $t_1$은 전류를 입력으로 온도를 출력으로 하는 시불변 선형계의 특성함수의 폴(pole)이므로 주파수에 의한 온도제어에 관계된 파라미터인 것으로 나타났다. 본 논문의 결과는 SAM 기반의 차세대 의료기기 액추에이터의 효과적인 위치제어 설계에 응용될 수 있다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.1082-1088
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• 2010

In this paper, we propose a new gel-type biomimetic variable-focus lens system. The miniaturization of conventional lens system is limited due to the use of a set of glass lenses for adjusting the focal length. Biologically inspired by the focus adjustment mechanism of the human eye, a gel-type single lens system with variable-focus is presented. The proposed system consists of a gel-type lens, mechanical parts such as body, rotation ring, and winding-type SMA actuator. In addition, the proposed system is designed to operate with a simple and miniaturized mechanical structure using a new attachment and driving mechanism. The focusing performance of the proposed system is verified through a series of experiments and measurements of the shape of the lens using tomography.

• Smart Structures and Systems
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• 제5권6호
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• pp.645-662
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• 2009

Adaptive wings are capable of properly modifying their shape depending on the current aerodynamic conditions, in order to improve the overall performance of a flying vehicle. In this paper is presented the concept design of a small-scale compliant wing rib whose outline may be distorted in order to switch from an aerodynamic profile to another. The distortion loads are induced by shape memory alloy actuators placed within the frame of a wing section whose elastic response is predicted by the matrix method with beam formulation. Genetic optimization is used to find a wing rib structure (corresponding to the first airfoil) able to properly deforms itself when loaded by the SMA-induced forces, becoming as close as possible to the desired target shape (second airfoil). An experimental validation of the design procedure is also carried out with reference to a simplified structure layout.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권7호
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• pp.562-567
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• 2016

비행속도와 조건에 따라 최적화된 형상을 갖는 모핑 날개는 작동기 기술, 구조 기계장치 기술, 유연 외피 재료, 제어법칙 기술 등 해결할 문제가 많다. 본 연구에서는 빠른 응답속도를 갖는 모핑 날개를 개발하기 위한 첫 단계로 형상기억합금 선을 작동기와 복원용 비틀림 스프링으로 구동되는 단일 플랩을 갖는 에어포일 설계하고 제작하였다. 제작된 모핑 에어포일의 작동실험을 통해 설계 개념의 타당성을 검증하였다. 실험을 통해 측정한 결과 원활한 작동과 매우 빠른 반응속도를 확인하였다.

• 기계저널
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• 제44권6호
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• pp.34-39
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• 2004

형상기억합금(SMA : Shape Memory Alloy)은 일반적인 금속이나 합금에서는 찾아볼 수 없는 형상기억효과(shape memory effect)와 초탄성 (superelasticity) 거동을 보이고 있다. 이러한 특성은 1951년에 금-카드뮴(Au-Cd) 합금에서 처음으로 발견되었으며, 1963년에 미국 해군병기연구소(Naval Ordnance Laboratory)에서 니켈-티타늄 (Ni-Ti) 합금에서 형상기억효과를 발견한 후로 널리 상용화되었다. 니티놀(nitinol)이라고 불려지는 니켈-티타늄 계열의 형상기억합금은 단위 부피당 많은 에너지를 낼 수 있고, 내 부식성(corrosion resistance)과 생화학적 적합성(bio-compatibility)이 뛰어나다. 또한 100,000사이클 이상의 긴 사용수명을 갖기 때문에 작동기(actuator)로서 우수한 특징을 갖는다. (중략)

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.146-146
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• 2004

최근 전 세계적으로 사람이 직접 작업할 수 없는 환경이나 작은 공간에서의 용이한 작업수행을 위해서 초소형 정밀 기계 기술에 관한 연구 및 개발이 활발하게 이루어지면서 형상기억합금(Shape Memory Alloy ： SMA)을 이용한 초소형 액츄에이터(Micro Actuator)에 관한 관심이 증대되고 있다. 그 이유 중의 하나는 형상기억합금을 이용한 구동 방식은 다른 구동 방식보다 높은 에너지 대 부피비율을 가지고 있기 때문에 기존의 모터에 의한 구동보다 소형화가 간단하기 때문이다.(중략)

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.317-318
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• 2011