• 대한치과교정학회지
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• 제33권6호
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• pp.465-474
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• 2003

형상기억효과 및 초탄성 특성을 가진 니켈 타이타늄 와이어는 대단히 다양한 제품들이 출시되어 있어서, 보다 적절하면서도 경제적인 재료를 선택하고자 하는 임상가에게 어려움을 주고 있다. 이때, 교정 선재의 기계적 특성에 대한 실험적 연구는 임상가에게 유용한 정보를 제공해 줄 수 있다. 이 연구에서는 5군으로 나뉘어진 4종의 교정선재(stainless steel, multistranded, superelastic nickel titanium 그리고 themoactivated nickel titanium)에 대한 응력 -변형 실험을 통한 기계적 특성에 대한 비교를 시행하였다. 각 군의 교정선재에 대하여 일련의 여섯 가지 실험이 이루어졌다. 처음에는, 각 군에 대하여 선재가 파절될 때까지, 3차례의 실험이 이루어졌다. 그리고, 각 군에서 세 종류의 실험이 이루어졌는데, 표준하중에서 선재를 신장시켜서, 하중을 주었을 때와 하중을 제거하였을 때의 기계적 특성에 대한 신뢰할 만한 비교를 시행하였다. 각 군간의 차이를 알아보기 위하여 t-test를 시행하였다. 실험결과, 생리적인 치아이동을 위한 기계적 특성, 즉 강성, 탄성률, 힘의 발휘 특성 등을 고려해 볼 때, themoactivated nickel titanium, multistranded wire, stainless steel wire 순으로 바람직하였다. 초탄성은 superelastic nickel titanium에서 나타났다. 섭씨 37도에선 themoactivated nickel titanium의 형상기억효과가 나타났는데, 이것은 온도가 기계적 특성을 증진시키는데 중요하다는 것을 보여준다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권6호
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• pp.691-703
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• 2022

To obtain the seismic response of lead-cored rubber, shape memory alloy (SMA)-rubber isolation Plate-shell Integrated Concrete Liquid-Storage Structure (PSICLSS), based on a PSICLSS in a water treatment plant, built a scale experimental model, and a shaking table test was conducted. Discussed the seismic responses of rubber isolation, SMA-rubber isolation PSICLSS. Combined with numerical model analysis, the vibration characteristics of rubber isolation PSICLSS are studied. The results showed that the acceleration, liquid sloshing height, hydrodynamic pressure of rubber and SMA-rubber isolation PSICLSS are amplified when the frequency of seismic excitation is close to the main frequency of the isolation PSICLSS. The earthquake causes a significant leakage of liquid, at the same time, the external liquid sloshing height is significantly higher than internal liquid sloshing height. Numerical analysis showed that the low-frequency acceleration excitation causes a more significant dynamic response of PSICLSS. The sinusoidal excitation with first-order sloshing frequency of internal liquid causes a more significant sloshing height of the internal liquid, but has little effect on the structural principal stresses. The sinusoidal excitation with first-order sloshing frequency of external liquid causes the most enormous structural principal stress, and a more significant external liquid sloshing height. In particular, the principal stress of PSICLSSS with long isolation period will be significantly enlarged. Therefore, the stiffness of the isolation layer should be properly adjusted in the design of rubber and SMA-rubber isolation PSICLSS.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권2호
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• pp.157-171
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• 2019

This study investigated the effects of the geometric parameters of superelastic shape memory alloy (SE SMA) fibers on the pullout displacement recovering and self-healing capacity of reinforced cementitious composites. Three diameters of 0.5, 0.7 and 1.0 mm and two different crimped lengths of 5.0 and 10.0 mm were considered. To provide best anchoring action and high bond between fiber and cement mortar, the fibers were crimped at the end to create spear-head shape. The single fiber cement-based specimens were manufactured with the cement mortar of a compressive strength of 84 MPa with the square shape at the top and a dog-bone shape at the bottom. The embedded length of each fiber was 15 mm. The pullout test was performed with displacement control to obtain monotonic or hysteretic behaviors. The results showed that pullout displacements were recovered after fibers slipped and stuck in the specimen. The specimens with fiber of larger diameter showed better displacement recovering capacity. The flag-shaped behavior was observed for all specimens, and those with fiber of 1.0 mm diameter showed the clearest one. It was observed that the length of fiber anchorage did not have a significant effect on the displacement recovery, pullout resistance and self-healing capacity.

• Architectural research
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• 제20권3호
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• pp.75-82
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• 2018

The aim of the study is to evaluate the concrete shear strength and structural behavior of two general beams and eight shape memory alloys (SMAs)-reinforced beams under the flexural test. This work compares the existing reference formula for concrete shear strength with test result to provide the basic data for the design of highly intelligent reinforced concrete (hereinafter, HIRC) beams. The evaluation of the concrete shear strength was performed with effective depth (d=65, 70, 80), SMA diameter change (ø=2.0, 2.5) as the main variables of the specimens. For the relationship between the effective depth and the $V_{\exp}/V_{cal}$, the test result shows that the concrete shear strength gradually approaches 1.0 as the effective depth length increase. For the AIJ formula, the specimens are approached evenly for comparison between $V_{\exp}/V_{cal}$ and the by-product (garnet, fly-ash) reinforced specimen; however, other formulas indicate a deviation.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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• pp.81-82
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• 2006

This paper presents the influence of the compositions of sintered Ti-Ni alloys on their thermo-mechanical properties. The Ti-Ni alloys having various compositions from 50at%Ni to 51at%Ni were sintered using elemental Ti and Ni powders by a pulse-current pressure sintering equipment. The deformation resistance in stress-strain curves increased with an increase in Ni content. In the case of Ti-50at%Ni, tensile strength and elongation were more than 500 MPa and 7%, respectively. The increase in Ni content also makes the transformation temperatures lower. The deformation resistance at a test temperature change from 293K and 353K in isothermal tensile test increased with elevating test temperature.

• Architectural research
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• 제23권1호
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• pp.11-17
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• 2021

A concrete-filled circular steel tube beam was fabricated, and a bending test was performed to analyze its failure modes, displacement ductility, bending-shear strength, and load-central deflection relationship. For the bending test, the installation position of the shape memory alloy (SMA) inside and outside the double-skin steel tube was used, and the rebar installation position, the concrete strength, the mixing of fibers, and the inner-outer diameter ratio as the main parameters. The test results showed that the installation positions of the reinforcements inside and outside the double-skin steel tube and the inner-outer diameter ratio of the steel tube affected the ductility, maximum load, and failure mode. In general, the specimen made of general concrete with SMA installed outside and inside (OI) the double-skin steel tube showed the best results.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권5호
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• pp.482-490
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• 1997

The effects of strain amplitude. test temperature and stress on the fatigue properties for Ti-Ni wires were investigated using a rotary bending fatigue tester specially designed for wires. The fatigue test results were discussed in connection with the static tensile properties. The DSC measurement was conducted after fatigue test in order to clarify the change of transformation behavior due to the progress of fatigue. Under the temperature below or near the Af, the strain amplitude($\varepsilon_a$)-failure life (Nf) curve showed to be composed of three straight lines with two turning points. Of the 2 turning points, the upper one was coincident with the elastic limit strain and the lower one with the proportional limit strain. With rising of the test temperature above Af, the pattern of $\varepsilon_a$-Nf curve changed gradually to composition of 2 straight lines. The $\varepsilon_a$-Nf curve shifted depending on test temperature. In the short and medium life zones, the higher the temperature was, the shorter the fatigue life. However, in the long life zone, above the Af temperature, the fatigue life was not affected by the temperature. The transformation enthalpy measured after fatigue test was dependent on Nf, $\varepsilon_a$, and test temperature.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.129-130
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• 2010

내진설계가 도입되지 않은 1992년 이전에 설계 시공된 교량 교각의 경우 소성힌지구간에 충분한 횡구속이 되지 않은 상태에서 주철근 겹침 이음을 가지고 있는 것이 대부분이다. 이 연구는 주철근 겹침이음 교량 교각의 소성힌지구간을 형상기억합금 (SMA) 와이어로 보강하여 내진 성능 향상을 조사하였다. 준정적 (Quasi-Static) 실험 방법에 의하여 철근콘크리트 교각의 내진 성능을 평가하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.493-501
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• 2015

초탄성 형상기억합금은 상온에서 소성 범위를 초월하여 상당량의 변위를 가하더라도 하중을 제거 후에 별도의 열처리를 가하지 않더라도 원상태로 복원이 가능한 특수한 금속이다. 자동치유가 가능한 형상기억합금의 특유한 재료적인 성질로 인하여 구조물에서 변위가 집중되는 부분에 기존에 주로 사용되는 강재를 대체하여 이러한 특수 합금 재료가 널리 활용되기 시작하였다. 하지만 형상기억합금을 활용한 구조물의 기본적인 설계와 성능 검증을 하기 위해 고등적인 구조해석에 필요한 재료적인 모델의 개발과 연구의 노력이 부족하기 때문에 본 재료를 현장에서 적용하기에는 여전히 많은 제약을 받고 있다. 따라서 본 연구에서는 초탄성 형상기억합금의 거동을 수치해석적인 방법으로 재현이 가능한 구성적인 재료 모델의 소개와 프로그램 코딩에 대하여 다루고자 한다. 또한 본 연구에서 제시된 재료 모델의 타당성을 입증하기 위하여 수치해석적으로 재현된 물리적인 거동을 실험에서 얻어진 데이터에 비교 및 보정 작업도 수행하였다. 아울러 이러한 재료 모델로 구현된 초탄성 형상기억합금의 물리적인 물성치를 구조 해석에 적용하고 정확성을 검증하여 현장 적용의 타당성을 입증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.587-597
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• 2007

강케이블 변위제어장치는 미국 캘리포니아주에서 프레임 구조 교량의 낙교를 방지하는데 효과적인 것으로 지난 몇 차례의 지진에서 밝혀졌다. 이러한 효과를 바탕으로, 미국 중부의 다경간 단순지지 교량에 강케이블을 적용할려는 시도가 행해지고 있다. 또한, 형상기억합금의 인장거동을 이용한 변위제어장치가 동일한 적용을 위해서 연구되고 있다. 프레임 구조교량에서는 변위제어장치가 교각에 힘을 전달하지만, 다경간 단순지지 교량에서는 교대에 힘을 전달하게 된다. 따라서 이러한 교량에서는 교대의 거동을 동시에 점검해야한다. 본 연구에서는 다경간 단순지지 교량에 대한 세 가지의 변위제어장치의 성능을 비교하였다. 강케이블, 인장거동 형상기억합금 봉 및 휨거동 형상기억합금 봉을 이용한 변위제어장치의 중진 및 강진에 대한 변위제어성능 및 교대에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해서 형상기억합금 봉의 휨 실험 및 해석모델을 제시하였다. 또한, 비선형 시간이력해석을 수행하여 원래의 교량과 보강된 교량의 거동을 비교하여 변위제어장치의 성능 및 영향을 파악하였다. 인장거동의 형상기억합금 봉은 내부힌지에서 열림의 상대변위를 제어하는데 가장 우수한 성능을 보여주었으나, 교대의 능동변위를 증가시켜 손상을 발생시켰다. 따라서 강진에 대해서는 변위제어장치를 설치하는 경우 교대의 능동거동에 대한 보강이 요구된다.