Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/24748

Title: Calculation of constructive parameters of SMA damper
Other Titles: Розрахунок конструктивних параметрів демпфуючого пристрою із СПФ
Authors: Ясній, Петро Володимирович
Колісник, Микола Богданович
Конончук, Олександр Петрович
Ясній, Володимир Петрович
Yasniy, Petro
Kolisnyk, Mykola
Kononchuk, Oleksandr
Iasnii, Volodymyr
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна
Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine
Bibliographic description (Ukraine): Calculation of constructive parameters of SMA damper / Petro Yasniy, Mykola Kolisnyk, Oleksandr Kononchuk, Volodymyr Iasnii // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2017. — Vol 88. — No 4. — P. 7–15. — (Mechanics and materials science).
Bibliographic description (International): Yasniy P., Kolisnyk M., Kononchuk O., Iasnii V. (2017) Calculation of constructive parameters of SMA damper. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 88, no 4, pp. 7-15.
Is part of: Вісник Тернопільського національного технічного університету, 4 (88), 2017
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 4 (88), 2017
Journal/Collection: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Issue: 4
Volume: 88
Issue Date: 31-Jan-2018
Submitted date: 3-Jan-2018
Publisher: ТНТУ
TNTU
Place of the edition/event: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2017.04.007
UDC: 539.3
Keywords: демпфуючий пристрій
конструктивні параметри
сплав з пам’яттю форми
псевдопружність
damper device
constructive parameters
shape memory alloy
pseudoelasticity
Number of pages: 9
Page range: 7-15
Start page: 7
End page: 15
Abstract: Запропоновано демпфуючий пристрій, заснований на використанні ефекту псевдопружності сплавів із пам’яттю форми (СПФ). Пристрій складається із попередньо розтягнених дротів із сплаву з пам’яттю форми та двох стиснених пружин, які забезпечують розтяг дротів. Попередньо розтягнені дроти зі сплаву з СПФ забезпечують надійність системи й добрі демпфуючі властивості, а попередньо стиснені пружини – відновлення пристрою до початкового положення після зняття зовнішнього навантаження. Запропоновано методику розрахунку міцнісних і конструктивних параметрів демпфуючого пристрою. Визначено зусилля та величину попереднього натягу дротів СПФ та максимальне граничне значення переміщення його пристрою під дією зовнішнього зусилля. Також визначено гранично допустиме зусилля у дротах.
Shape memory alloy (SMA) based damper device is presented in this paper. The device is composed of pre-tensioned SMA wires and two pre-compressed springs which supply tension of the wires. Pre-tensioned SMA wires provide the system reliability and good damping properties. After removing the external load pre-compressed springs provide recovery of the device to its original shape. The calculation method of strength and constructive parameters of the damping device is offered. The internal force, the maximal displacement value and the pre-tension magnitude of SMA wires are defined. The maximum allowable internal force of the wires is determined.
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/24748
ISSN: 2522-4433
Copyright owner: © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2017
References (Ukraine): 1. Giurgiutiu V., Zagrai A. Use of smart materials technologies in radiation environments and nuclear industry [Text] // Proceedings of SPIE. – 2000. – P. paper # 3985 – 103.
2. Bucht A. et al. Industrial Applications of Shape Memory Alloys Potentials and Limitations [Text] // Innovative Small Drives and Micro-Motor Systems; 9. GMM/ETG Symposium. – 2013. – P. 1 – 6.
3. Mohd Jani J. et al. A review of shape memory alloy research, applications and opportunities [Text] // Mater. Des. Elsevier. – 2014. – Vol. 56. – P. 1078 – 1113.
4. Hartl D.J. et al. Standardization of shape memory alloy test methods toward certification of aerospace applications [Text] // Smart Mater. Struct. – 2015. – Vol. 24, № 8. P. – 82001.
5. Pittaccio S. et al. Applications of Shape Memory Alloys for Neurology and Neuromuscular Rehabilitation [Text] // J. Funct. Biomater. / ed. Petrini L. MDPI, 2015. Vol. 6, № 2. P. 328 – 344.
6. Karthik G., Kashyap B., Prabhu T.R. Processing, properties and applications of Ni-Ti-Fe shape memory alloys [Text] // Mater. Today Proc. Elsevier, – 2017. – Vol. 4, № 2. – P. 3581 – 3589.
7. Ясній В.П. Моделювання МСЕ механічної поведінки сплавів з пам'яттю форми [Текст] / В.П. Ясній, О.В. Дивдик, Я.Р. Лисенко // Праці конференції „Пошкодження матеріалів під час експлуатації, методи його діагностування і прогнозування“, 19-22 вересня 2017 року. – Т. : ТНТУ, 2017. – С. 60 – 62.
8. Oshida Y. et al. Biological and Chemical Evaluation of TiNi Alloys [Text] // Martensitic Transformations. Trans Tech Publications, – 1991. – Vol. 56. – P. 705 – 710.
9. Lekston Z., Drugacz J., Morawiec H. Application of superelastic NiTi wires for mandibular distraction [Text] // Mater. Sci. Eng. A. Elsevier. – 2004. – Vol. 378, № 1–2. – P. 537 – 541.
10.Rondelli G. Corrosion resistance tests on NiTi shape memory alloy [Text] // Biomaterials. – 1996. – Vol. 17. – P. 2003 – 2008.
11.Держнаглядохоронпраці. Наказ “Про затвердження Правил будови і безпечної експлуатації трубопроводів пари та гарячої води” від 08.09.1998 N 177.
12. Wolons D., Gandhi F., Malovrh B. Experimental Investigation of the Pseudoelastic Hysteresis Damping Characteristics of Shape Memory Alloy Wires [Text] // J. Intell. Mater. Syst. Struct. – 1998. – Vol. 9, № 2. – P. 116 – 126.
13. Ma H., Wilkinson T., Cho C. Feasibility study on a self-centering beam-to-column connection by using the superelastic behavior of SMAs [Text] // Smart Mater. Struct. – 2007. – Vol. 16, № 5. – P. 1555 – 1563.
14.Isalgue A. et al. SMA for Dampers in Civil Engineering [Text] // Mater. Trans. – 2006. – Vol. 47, № 3. – P. 682 – 690.
15. Ma H., Yam M.C.H. Modelling of a self-centring damper and its application in structural control [Text] / J. Constr. Steel Res. Elsevier, – 2011. – Vol. 67, № 4. – P. 656 – 666.
16. Torra V. et al. The SMA: An Effective Damper in Civil Engineering that Smoothes Oscillations [Text] / Mater. Sci. Forum. Trans Tech Publications, – 2012. – Vol. 706 – 709. – P. 2020 – 2025.
17.Ясній П. Демпфуючий пристрій для транспортування довгомірних конструкцій / П. Ясній, В. Ясній Пат. 116582 Україна МПК F16F 7/12; опубл. 25.05.2017, Бюл. № 10. 2017.
References (International): 1. Giurgiutiu V., Zagrai A. The Use of Smart Materials Technologies in Radiation Environment and Nuclear Industry ,, Proceedings of SPIE. 2000. P. paper # 3985.103.
2. Bucht A. et al. Industrial Applications of Shape Memory Alloys Potentials and Limitations ,, Innovative Small Drives and Micro-Motor Systems; 9. GMM,ETG Symposium. 2013. P. 1 – 6.
3. Mohd Jani J. et al. A review of shape memory alloy research, applications and opportunities ,, Mater. Des. Elsevier, 2014. Vol. 56. P. 1078 - 1113. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.11.084
4. Hartl D.J. et al. Standardization of shape memory alloy test methods toward certification of aerospace applications, Smart Mater. Struct. 2015. Vol. 24, No 8. P. 82001.
5. Pittaccio S. et al. Applications of Shape Memory Alloys for Neurology and Neuromuscular Rehabilitation ,, J. Funct. Biomater., ed. Petrini L. MDPI, 2015. Vol. 6, No 2. P. 328 – 344.
6. Karthik G., Kashyap B., Prabhu T.R. Processing, properties and applications of Ni-Ti-Fe shape memory alloys,, Mater. Today Proc. Elsevier, 2017. Vol. 4, No 2. P. 3581 - 3589. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.02.250
7. Iasnii V. P., Dyvdyk O. V., Lysenko Ya. R. (2017) Modeliuvannia MSE mekhanichnoi povedinky splaviv z pamiattiu formy. Proceedings of the Conference „In-service damage of materials, its diagnostics and prediction“ (Tern., 19 – 22 September 2017), pp. 60 – 62 [in Ukrainian].
8. Oshida Y. et al. Biological and Chemical Evaluation of TiNi Alloys ,,Martensitic Transformations. Trans Tech Publications, 1991. Vol. 56. P. 705 – 710.
9. Lekston Z., Drugacz J., Morawiec H. Application of superelastic NiTi wires for mandibular distraction,Mater. Sci. Eng. A. Elsevier, 2004. Vol. 378, No 1-2. P. 537 - 541. https://doi.org/10.1016/j.msea.2003.12.061
10.Rondelli G. Corrosion resistance tests on NiTi shape memory alloy,, Biomaterials. 1996. Vol. 17. P. 2003-2008. https://doi.org/10.1016/0142-9612(95)00352-5
11. K. O., C.M. W. Shape Memory Materials. Cambridge, Mass, USA: Cambridge University Press, 1998. 300 p.
12. Wolons D., Gandhi F., Malovrh B. Experimental Investigation of the Pseudoelastic Hysteresis Damping Characteristics of Shape Memory Alloy Wires,, J. Intell. Mater. Syst. Struct. 1998. Vol. 9, No 2. P. 116-126. https://doi.org/10.1177/1045389X9800900205
13. Ma H., Wilkinson T., Cho C. Feasibility study on a self-centering beam-to-column connection by using the superelastic behavior of SMAs,, Smart Mater. Struct. 2007. Vol. 16, No 5. P. 1555 - 1563. https://doi.org/10.1088/0964-1726/16/5/008
14.Isalgue A. et al. SMA for Dampers in Civil Engineering,, Mater. Trans. 2006. Vol. 47, No 3. P. 682 - 690. https://doi.org/10.2320/matertrans.47.682
15. Ma H., Yam M.C.H. Modelling of a self-centring damper and its application in structural control,, J. Constr. Steel Res. Elsevier, 2011. Vol. 67, No 4. P. 656 - 666. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2010.11.014
16. Torra V. et al. The SMA: An Effective Damper in Civil Engineering that Smoothes Oscillations ,, Mater. Sci. Forum. Trans Tech Publications, 2012. Vol. 706 – 709. P. 2020 – 2025.
17.Iasnii P., Yasnii V. Dempfuiuchyi prystrii dlia transportuvannia dovhomirnykh konstruktsii: pat. 116582 Ukraina MPK F16F 7/12; opubl. 25.05.2017, Biul. # 10. 2017.
Content type: Conference Abstract
Appears in Collections:Вісник ТНТУ, 2017, № 4 (88)



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.