Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  efekt pamięci kształtu
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W artykule przedstawiono algorytm doboru wymiarów aktuatorów wykonanych ze stopów z pamięcią kształtu (SMA) aktywowanych cieplnie. Rozpatrzono dwa rodzaje aktuatorów: cięgnowe oraz sprężynowe. Opracowano również oprogramowanie wspomagające projektowanie aktuatorów liniowych wykonanych ze SMA. Bazując na opracowanym algorytmie oraz programie obliczeniowym zaprojektowano i zbudowano aktuatory cięgnowe wykonane z Flexinolu oraz sprężynowe wykonane z Nitinolu. Podano przykłady zastosowania zaprojektowanych aktuatorów.
EN
The paper presents the design strategy for shape memory alloy linear actuators thermally activated. The attention was focused on SMA wire actuator and SMA spring actuator. The in–house software for designing calculation of SMA actuators has been elaborated. On the basis on described algorithm and using in–house software the SMA wire actuator and SMA spring actuator have been designed and manufactured. The concept proposals of the linear actuator using as active element the Flexinol wire and actuator using Nitinol spring have been given.
EN
Purpose: The effect of shape memory and super-elastic property are two exclusive features in shape memory alloys. To exploit the properties of shape memory effect, alloy needs to be heated, but super-elastic property in these alloys will be proposed automatically in case suitable conditions. Design/methodology/approach: In this study, with simulating short-square reinforced concrete column experimental model in software ANSYS and in multi-level and increasing process, longitudinal armatures with shape memory alloy material will replace steel armatures with super-elastic behavior will be investigated with making shape memory alloy kind as variable (copper and nickel-based alloys), the opportunity of super-elastic property emergence in these alloys and with playing the role of longitudinal armature in reinforced concrete column. Findings: It can generally be said that memory alloy will achieve to goal that its created stresses will be located among stress of beginning direct phase and stress of finishing direct phase and whatever these stresses are closer to finishing direct phase, alloy will have more efficiency to propose its super-elastic property. Research limitations/implications: In case of using shape memory alloys as longitudinal armatures in reinforced concrete structures considering them buried in concrete, exploitation of shape memory property will have its particular problems that these problems won’t happen about the super-elastic property. Considering the high rate of strain capacity (3 to 8%) in memory alloys with super-elastic behaviour and the limitation of this capacity in concrete, conditions are necessary to be prepared in a way that memory alloy has the opportunity to propose super-elastic property. Originality/value: Except shape memory alloy that has proposing super-elastic behaviour in concrete structures and is investigated in this study, other factors such as the rate of resistance characteristic of pressure of concrete and mechanical characteristics of steel armatures are effective in this case as well that can be good subjects for investigation.
3
Content available remote Large Deformation Constitutive Theory for a Two-Phase Shape Memory Alloy
EN
In this work we examine significant theoretical issues related to the constitutive modelling of a two-phase shape memory alloy which undergoes large deformations. For this purpose, we propose a new generalized plasticity based model. The model is based on a standard fractions approach and considers a local multiplicative decomposition of the deformation gradient into elastic and inelastic (transformation induced) parts, as its basic kinematic assumption. We also assess the ability of the model in simulating several patterns of the complex behavior of the material in question, by three representative numerical examples. These examples comprise a standard uniaxial tension problem, a torsion problem and an additional problem dealing with non-conventional pseudoelastic response.
PL
Stopy Ni-Ti wykazujące zjawisko pamięci kształtu i efekt nadsprężystości są stosowane na implanty oraz narzędzia medyczne. Pomimo dobrej biokompatybilności, szczególnie podczas średnio- i długotrwałego kontaktu z ludzką tkanką, istnieje niebezpieczeństwo wystąpienia niepożądanych skutków ubocznych. Dlatego w celu poprawy biokompatybilności powierzchnie implantów Ni-Ti są pasywowane. Poprawę właściwości wyrobów medycznych ze stopów Ni-Ti można również uzyskać przez pokrywanie ich powierzchni m.in. azotkami lub mieszaniną tlenków i azotków tytanu w procesie jarzeniowego azotowania i tlenoazotowania. Ponieważ wytworzenie warstwy wierzchniej tą metodą zachodzi w wysokiej temperaturze, istnieje możliwość wystąpienia zmian w mikrostrukturze stopów Ni-Ti mających wpływ na przebieg odwracalnej przemiany martenzytycznej odpowiedzialnej za zjawisko pamięci kształtu. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu procesu jarzeniowego azotowania i tlenoazotowania na mikrostrukturę stopów Ni-Ti, kinetykę przemiany martenzytycznej, a także jednokierunkowy efekt pamięci kształtu i efekt nadsprężystości. Wykazano, że w trakcie procesu jarzeniowego prowadzonego w temperaturze powyżej 250°C w ciągu do 30 minut zachodzi proces wydzielania dyspersyjnych cząstek fazy Ni 4Ti3 mający pozytywny wpływ na zjawisko nadsprężystości. Równocześnie wytworzone przez cząstki pola naprężeń powodują zmianę charakteru przemiany martenzytycznej – jednostopniowa przemiana martenzytyczna przechodzi w przemianę dwustopniową z udziałem fazy R. Zmiany te nie wpływają jednak na wielkość jednokierunkowego efektu pamięci kształtu.
EN
Ni-Ti alloys with the shape memory effect and superelasticity effect are frequently used for implants and medical instruments. Apart from their good biocompatibility, the occurrence of side effects during medium and long term use still exist, which are related to contact with human tissue. In order to increase the corrosion resistivity of the Ni-Ti alloy, its surface is covered by layers of nitrides or a mixture of oxides and nitrides of titanium. Recently, the process of nitriding and oxynitriding has been carried out using the glow discharge technique. However, the deposition process needs to be conducted at an elevated temperature. An increase in processing temperature may cause changes in the microstructure of Ni-Ti alloys. It can have a negative effect on the reversible martensitic transformation, which is responsible for the shape memory phenomena The paper presents the results obtained from studies done on the influence of glow discharge nitriding and oxynitriding processes on the microstructure , kinetics of martensitic transformation, one-way shape memory effect and the superelasticity effect of Ni-Ti alloys. The results showed that during the glow discharge process carried out at a temperature above 250°C up to 30 minutes, the precipitation process of dispersive particles of the Ni 4Ti3 phase already starts and has a positive effect on the superelasticity phenomena. Moreover, the particles generated the stress field, which is a source of change in the martensitic transformation course: a single-stage martensitic transformation passes into a two-stage transformation with occurrence of the R-phase. These changes do not negatively affect the one-way shape memory effect.
PL
Taśmy stopu Ti50Ni25Cu25 wytworzono metodą szybkiego chłodzenia z fazy ciekłej z zastosowaniem pojedynczego bębna chłodzącego ( melt-spinning). Odlano dwie taśmy stopu w następujących warunkach temperatury ciekłego stopu i prędkości bębna chłodzącego, odpowiednio: 1255°C i 19 m/s oraz 1352°C i 23 m/s. Wytworzone taśmy cechują duże różnice w stopniu krystaliczności. Taśma odlana w warunkach temperatury ciekłego stopu 1352°C i prędkości bębna chłodzącego 23 m/s jest w stanie amorficznym z niewielką zawartością obszarów krystalicznych z płytkami martenzytu. Płytki martenzytu pełnią rolę zarodków podczas dalszej krystalizacji w temperaturze powyżej 466°C. W stanie krystalicznym obie taśmy wykazywały jednokierunkowy efekt pamięci kształtu oraz zjawisko nadsprężystości. Taśmę odlaną z temperatury 1255°C dodatkowo wygrzewano w temperaturze 200°C przez 0,5 h. Uzyskano zwiększenie objętości względnej ziaren zorientowanych zgodnie z kierunkiem <011>. Kierunek ten jest kierunkiem uprzywilejowanym podczas tworzenia się martenzytu. Zabieg przyczynił się do zwiększenia efektu pamięci kształtu do wartości 3,5%.
EN
The Ti50Ni25Cu25 alloy was produced in the form of thin ribbons using the melt-spinning technique. Two ribbons were cast by applying the following processing parameters: temperature of liquid alloy 1255°C and wheel speed of 19 m/s as well as temperature of 1352°C and wheel speed of 23 m/s. The ribbons revealed significant differences in their crystallinity. The ribbon cast using a higher value of processing parameters was mainly amorphous with a small number of areas with martensite plates inside. These crystalline areas played the role of crystal nuclei during the crystallization process at temperatures above 466°C. The crystalline ribbons demonstrated the on-way shape memory effect as well as pseudoelastic effect. The ribbon cast at 1255°C was additionally annealed at 200°C for 30 minutes. Thermal treatment caused an increase in grains, which were textured along the <011> direction. This direction is favourable when inducing the reversible martensitic transformation. Such grains formation was a source of shape memory increase up to 3.5%.
EN
The mechanical characteristics and the infrared imaging of stress-induced martensite transformation developing in TiNi shape memory alloy (SMA) subjected to tension in various conditions with respect to the SMA austenite finish parameter have been presented. Based on the mechanical curves and their related temperature changes it was found that onset of the martensitic transformation appears at the end of the elastic part of the stress-strain curve, since the temperature starts to increase before the knee in the curve. The uniform temperature distribution observed on the specimen surface at this stage confirms that the initial martensite transformation is macroscopically homogeneous. For the shape memory effect behavior the uniform temperature distribution on the specimen surface was observed during the complete process of the SMA loading which means that the transformation process is macroscopically homogeneous. For the shape memory alloy pseudoelasticity behavior bands of higher temperature have been recorded during the specimen loading and bands of lower temperature during its unloading, manifesting localized Lü ;ders-like deformation, caused by the transformation process. As the transformation advances, the higher temperature changes have been recorded. Taking advantages from the infrared technique a new results concerning nucleation and development of the martensite forward and reverse transformation have been obtained. Finally, some examples of the SMA new applications due to the SMA shape memory effect have been presented and discussed.
PL
W pracy omówiono właściwości stopów z pamięcią kształtu, przedstawiono wyniki własnych badań parametrów mechanicznych w procesie jednoosiowego rozciągania oraz zmian temperatury próbek, otrzymane w sposób bezstykowy za pomocą kamery termowizyjnej o wysokiej czułości. Na podstawie charakterystyk mechanicznych oraz zmian temperatury próbek tego stopu stwierdzono, że indukowana naprężeniem przemiana fazowa inicjuje się pod koniec zakresu sprężystego, zdecydowanie przed plateau, charakterystycznym dla przebiegu przemiany. Zarejestrowane rozkłady zmian temperatury na powierzchni obciążanych próbek pozwoliły wykazać, że przemiana martenzytyczna wprost i odwrotna, odpowiedzialna za pseudosprężystość SMA, zachodzi w sposób niejednorodny. Inicjuje się w postaci cienkich pasm, podobnych do pasm Lü ;dersa, które następnie rozwijają się w dwóch prawie prostopadłych kierunkach. Niejednorodność przebiegu przemiany martenzytycznej udokumentowano w technice badań w podczerwieni oraz fotografując relief na powierzchni próbki. Omówiono przykłady nowych zastosowań stopu z pamięcią kształtu.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań topografii, mikrostruktury oraz chropowatości powierzchni warstwy wierzchniej aluminium technicznie czystego, otrzymanej w wyniku laserowego odkształcania. Proces laserowego odkształcania przeprowadzono za pomocą lasera impulsowego ReNOVALaser Nd:YAG z modulacją Q, czasem trwania impulsu 18 ns oraz gęstością mocy 0,1 GW/cm2. Badania wykazały, że obróbka wiązką lasera o zastosowanych parametrach procesu LSP powoduje odkształcenie plastyczne warstwy wierzchniej aluminium. Proces nie jest jednak czysto mechaniczny, ale cieplno-plastyczny. Badania za pomocą mikroskopu elektronowego skaningowego topografii powierzchni w kontraście elektronów wtórnych (SEM SE) wskazują, że krótki impuls lasera, ale o dużej gęstości mocy, spowodował przetopienie warstwy metalu (rys. 4). Grubość warstwy przetopionej wynosiła jednak jedynie około 1 ?m, a pod cienką warstwą przetopioną znajdował się materiał odkształcony, charakteryzujący się dużą gęstością dyslokacji (rys. 7).
EN
The effect of the Laser Shock Processing (LSP) on the topography, microstructure and roughness of the surface of commercially pure aluminum was studied. LSP process was performed with a high-power Q-switched Nd:YAG ReNOVALaser, operating in a pulse mode (18 ns), with a power density of 0.1 GW/cm2. It has been found that the laser shock processing induced plastic deformation of the surface layer of the investigated aluminum. The conditions of treatment caused that the process was not purely mechanical but thermomechanical one. The SEM images of the treated surfaces showed that the laser shock processing brought about melting of the thin surface layer of investigated aluminum (Fig. 4). However the thickness of the melting zone was only about 1 ?m, and in the surface layer under the thin melted zone a high density of dislocations were visible (Fig. 7).
PL
W pracy zastosowano metodę implantacji jonowej (jako techniki konstytuowania warstw wierzchnich) do modyfikacji własności stopu z pamięcią kształtu (SMA - Shape Memory Alloy) NiTi w postaci martenzytycznej. Przedmiotem badań było określenie zmian własności układu "warstwa implantowana + rdzeń" (rys. 2), powstałego po implantacji azotem (1×1018 j/cm2, 65 keV) stopu NiTi oraz określenie wpływu implantacji jonowej na własności lokalnego efektu pamięci kształtu (EPK). Przedstawiono badania wybranych charakterystyk funkcjonalnych: wartości charakterystycznych temperatury implantowanego stopu NiTi, a także zmian trwałych odkształceń w zależności od temperatury. Wykorzystano test mikroindentacji i profilometrii skaningowej. Metodą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) badano mikrostrukturę stopu NiTi, a pomiary RBS zastosowano do oszacowania profili koncetracji pierwiastków po implantacji jonowej. W pracy potwierdzono, że zachowanie materiału NiTi bardzo zależy od temperatury. Pokazano również, że test wgniatania wgłębnika kulistego w powierzchnię może posłużyć do identyfikacji implantowanej warstwy.
EN
Extraordinary shape memory and superelastic properties of Shape Memory Alloy (SMA) are a result of the reversible martensitic transformation effect. Problem of improving of the surface protective properties and maintenance of functional properties of SMAs is the most acute for potential applications of this material and is a subject of research and development. This paper presents a changes of selected mechanical properties of shape memory NiTi alloy surface after nitrogen ion implantation treatment with dose 1×1018 j/cm2 and beam energy 65 keV. For these investigations we used a combination of spherical microindentation and scanning profilometry tests. DSC technique was used to determine critical temperatures of phase transformation of non-implanted and ion implanted NiTi samples. In our studies we consider the "implanted layer+substrate" composites (Fig. 2). We applied the TEM and RBS techniques to investigation the depth distributions of implanted and basic atoms and microstructure of NiTi.
PL
Stop Ti-Ni-Cu należy do grupy stopów wykazujących efekt pamięci kształtu. Badaniom poddano stop o składzie chemicznym 50% at. Ti, 25% at. Ni oraz 25% at. Cu, charakteryzujący się obecnością jednostopniowej, odwracalnej przemiany martenzytycznej B2<->B19 o relatywnie wąskim temperaturowym zakresie - 15°C. Jednakże zastosowanie odlewania metodą szybkiego schładzania z fazy ciekłej w układzie pojedynczego bębna chłodzącego wpłynęło znacząco na przesunięcie wartości charakterystycznych temperatury przemiany, temperaturowy zakres przemiany oraz wartość entalpii przemiany. Zakres tych zmian zależy od szybkości chłodzenia stosowanej podczas odlewania taśm. Zmianę szybkości chłodzenia uzyskiwano poprzez zastosowanie odpowiedniej kombinacji szybkości obrotowej bębna chłodzącego oraz temperatury ciekłego stopu.
EN
A Ti-Ni-Cu alloy, which belongs to a large group of materials revealing shape memory effect, was produced using melt-spinning technique. Chemical composition of the alloy: 50 at % Ti, 25 at % Ni and 25 at % Cu ensures that the martensitic transformation occurs in one-step with sequence B2<->B19. This transformation is known from its narrow thermal range - 15°C. Ho-wever, application of a rapid solidification technique for the ribbon casting significantly influenced on: temperatures of the martnesitic transformation, its thermal range and enthalpy. It was an effect of various solidification spe-eds. Change of the solidification speed was reached by combination between rotation speed of a cooling wheel and temperature of the molt.
EN
The Cu-Al-Ni-Mn and Cu-Al-Ni-Ti shape memory alloys were melt-spun from 1250C applying different combination of the wheel velocity (from 12 m/s up to 26 m/s). The texture consists mainly of the <100> fibre component and two sheet components orientation: {100}<001> or/and {100}<011> in the Cu-Al-Ni-Mn ribbons. In a case of the Cu-Al-Ni-Ti ribbons spun with 12m/s or 19m/s only <100> fibre component and sheet texture {100}<011> were observed. However, increase of the wheel velocity up to 26m/s causes formation of the <111> and {111}<112> textural components. The grains orientation significantly influenced the shape recovery measured as a change of elongation under constant load during thermal cycling. The maximum of recoverable strain under constant tensile load was 5,8% and 6,2% for Cu-Al-Ni-Mn and Cu-Al-Ni-Ti alloy, respectively.
PL
Stopy Cu-Al-Ni-Mn oraz Cu-Al-Ni-Ti wykazujące efekt pamięci kształtu wytworzono metodą szybkiego schładzania z fazy ciekłej w układzie pojedynczego bębna chłodzącego. Odlano serie taśm z temperatury 1250C stosując różne szybkości obrotowe bębna od 12m/s do 26m/s. Tekstura w tasmach stopu Cu-Al-Ni-Mn składała się ze składowej osiowej < 100 > oraz dwóch składników tekstury pełnej: {100}<001> i {100}<011>. W przypadku taśm stopu Cu-Al-Ni-Ti odlewanych stosując obroty bębna 12m/s i 19m/s stwierdzono obecność tylko dwóch składowych tekstury <100> oraz {100}<011>. Jednakże zwiększenie obrotów bębna do 26m/s spowodowało uformowanie składowych <111> oraz {111}<112>. Orientacja ziaren znaczaco wpłynęła na odzysk kształtu zmierzony jako wydłużenie w trakcie zmian temperatury przy stałym obciążeniu rozciągającym. Najwyższa wartość wydłużenia, jaka uzyskano w taśmach stopu Cu-Al-Ni-Mn to 5,8% natomiast 6,2% w taśmach Cu-Al-Ni-Ti.
PL
Niniejszy artykuł dotyczy badania wybranych charakterystyk funkcjonalnych (głównie zmian odkształceń odzyskiwanych i trwałych) w stopie Ni-Ti w trakcie cyklicznego obciążania termomechanicznego. Efekt pamięci kształtu (SME) był oceniany na zestawie pomiarowym, w którym deformacja materiału odbywała się przez zginanie. SME był indukowany wskutek obciążeń termomechanicznych o różnych profilach. Wstępne wyżarzanie w różnych warunkach umożliwiło uzyskanie określonych temperatur krytycznych przemian fazowych w badanym stopie. Przemiany fazowe oceniano za pomocą różnicowej analizy kalorymetrycznej (DSC). Z kolei identyfikację fazową po obróbce wyżarzania przeprowadzono przy użyciu metody dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD). Ustalono, że na zmiany badanych odkształceń mają wpływ różne stosowane profile obciążeń termomechanicznych, zwłaszcza realizacja odzysku kształtu w polu naprężeń. Nie bez znaczenia są także zachodzące zmiany w mikrostrukturze materiału poddanego obciążeniom cyklicznym.
EN
This paper deals with the testing work to examine some selected shape-memory characteristics (mainly recovery and permanent strains) in the Ni-Ti alloy during the thermomechanical cycling. The variations of shape memory effect (SME) were assessed using a special bending set-up, and discussed with respect to different thermo-mechanical loading profiles. The required phase-transformation temperatures of the alloy under examination were achieved by applying the annealing process at different temperatures for different times. The phase transformation behavior was observed using a differential scanning calorimeter (DSC). The X-ray diffractometry (XRD) was employed to identify phases present after the annealing heat treatment. It was found that the nature of a transformation cycle during two applied thermo-mechanical loading profiles (especially, the stress during reverse phase transformation), and also changes developed in the microstructure of a cycled material can affect behavior of strains.
EN
A Ni25Ti50Cu25 shape memory alloy was produced by twin roll casting technique (TRC) applying various solidification temperature. Transformation behavior was studied by differential calorimeter (DSC) as well as X-ray diffraction. The strip reveals one-step martensitic transformation, which proceeds between the parent phase B2 and orthorhombic martensite B19. It has been found that increasing of solidification temperature causes increase of total volume grains which are preferentially oriented. TRC technique introduces texture, which was identified as its fibre <001> and <011> as well as sheet {001}<100> and {001}<110> components. However, increase of solidification temperature leads to rising a cooling rate. In consequence, characteristic temperatures of the martensitic transformation decreases.
PL
Stop Ni25Ti50Cu25, wykazujący efekt pamięci, kształtu został wytworzony metodą szybkiego schładzania z fazy ciekłej w układzie podwójnego bębna chłodzącego (TRC) stosując różne temperatury, z których taśmy były odlewane. Przebieg przemiany martenzytycznej badano stosując różnicową kalorymetrię skaningową oraz dyfrakcję rentgenowską. Stop Ni25Ti50Cu25 otrzymany metodą (TRC) wykazuje jednostopniowy przebieg przemiany B2<->B19. Stwierdzono, że wzrost temperatury z której prowadzono odlewanie powoduje wzrost objętości ziaren o uprzywilejowanej orientacji. Zidentyfikowano dwie składowe tekstury: osiową <001> i <011> oraz pełną {001 }<100> i (001)<110>. Podwyższenie temperatury stopu w fazie ciekłej powoduje również obniżenie temperatur charakterystycznych przemiany martenzytycznej.
14
Content available remote Development of shape memory alloy fabrics for composite structures
EN
Shape memory alloys (SMAs) are a unique class of alloys which are able both to 'remember' their shape at high temperature during their modification at lower temperature under their transition domain, and able to recover that initial shape when heated. This ability is known as the one-way shape memory effect. Moreover, SMAs present two other interesting properties, superelasticity and damping capabilities, which can be more or less combined with the first one. An SMA wire of Nitinol mesh was manufactured into technical fabric, in order to examine its weaving adaptability in comparison with a stainless wire and to investigate the different possibilities of use of the material inside composite structures. Several tests have been or will be carried out in order to check the effect of the weaving operation, and later to measure the efficiencies of damping and shape modification.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.