초탄성 NiTi 형상기억합금의 이력모델 개발

Abstract

본 연구에서는 초탄성 NiTi 형상기억합금의 응력-변형률 관계를 모사할 수 있는 이력모델을 개발하였다. 개발된 모델은 형상기억합금의 전반적인 응력-변형률 관계와 더불어 반복하중으로 인한 기능저하를 구현할 수 있다. 개발된 이력모델의 응력-변형률 모사 정확도는 NiTi SMA 실험체의 시험결과에 대해 검증되었다. 기능저하로 인해 반복가력 사이클마다 발생하는 상변이 응력 저감량과 영구변형률 누적량은 시험에서 측정된 값과 유사하였다. 또한 기존 SMA 모델에 비해 높은 정확도로 실험결과를 모사하는 것을 확인하였다.

This study presents a simple hysteretic model to reproduce the stress-strain response of superelastic NiTi shape memory alloys (SMAs). The developed model is capable of simulating the functional degradation of SMAs, which causes the reduction of the transformation stress and the accumulation of permanent strain. Computational efficiency is achieved by idealizing the stress-strain response in a multi-linear phenomenological manner. The model capability is validated against existing experimental results. The developed model reproduced the experimental transformation stress reduction and permanent strain accumulation with fair accuracy.