1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Роботи студентів
  3. Магістр
  4. 192 — будівництво та цивільна інженерія
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/31754
Назва: Дослідження сплавів пам’яті форми з ефектом надпружності в якості елементів підсилення будівельних конструкцій
Інші назви: Investigation of shape memory alloys with the effect of superelasticity as elements of reinforcement of building structures
Автори: Биків, Назарій Зіновійович
Bykiv, Nazarii
Приналежність: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Бібліографічний опис: Биків Н.З. Дослідження сплавів пам’яті форми з ефектом надпружності в якості елементів підсилення будівельних конструкцій: кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю „192 — будівництво та цивільна інженерія“ / Н.З. Биків. — Тернопіль: ТНТУ, 2020. — 72 с.
Дата публікації: 28-тра-2020
Дата внесення: 2-чер-2020
Країна (код): UA
Місце видання, проведення: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Науковий керівник: Ясній, Петро Володимирович
УДК: 69.07
Теми: 192
будівництво та цивільна інженерія
сплав пам’яті форми
надпружність
shape memory alloy
super elastic
Короткий огляд (реферат): Методом скінчених елементів змодельовано механічну поведінку залізобетонної балки підсиленої вставками із нікель-титанового сплаву (Ni-Ti) з ефектом надпружності. Розміри балки: h=140 мм; b=80 мм; L=1200 мм. Балка виконана із бетону класу С20/25, арматури А400С 2Ø12мм L=1080 мм; монтажної арматури А240С 2Ø6мм L=1200 мм, підсилюючої вставки Ni-Ti 2Ø12 мм L=120 мм. Моделювання поведінки відбувалося у середовищі ПК ANSYS Workbench 19 R2. Досліджено напружено-деформований стан залізобетонної балки із вставками зі СПФ за трьохточкового вигину. Отримані результати порівняно із результатами напружено-деформованого стану такої ж залізобетонної балки без вставок зі СПФ за трьохточкового вигину.
Reinforced concrete beam with reinforced influence of shape memory alloy was simulated and after load-unload path. The size of the control beam is 140 × 80 × 1200 mm. Concrete of class C20/25 was taken for the beam. 2 numbers of 12 mm diameter bars as main reinforcement for compression and 2 numbers of 12 mm bars as tension or hanger bars. While, the minimal provision of 120 mm using the 12 mm of superelastic Shape Memory Alloys were employed to replace the steel rebar at the critical region of the beam. On the base of finite elements method, using ANSYS the stress-strain dependence was calculated. In conclusion, the contribution of the SMA bar in combination with high- strength steel to the conventional reinforcement showed that the SMA beam has exhibited an improve performance in term of better crack recovery and deformation.
Зміст: ВСТУП...7 РОЗДІЛ 1 ВЛАСТИВОСТІ ТА БУДОВА СПЛАВІВ ПАМ’ЯТІ ФОРМИ. ВИКОРИСТАННЯ СПЛАВІВ ПАМ’ЯТІ ФОРМИ У БУДІВНИЦТВІ ТА ЦИВІЛЬНІЙ ІНЖЕНЕРІЇ...10 1.1. Фазові перетворення у СПФ ...10 1.2. Ефект пам’яті форми...11 1.3. Ефект надпружності ...13 1.4. Кристалічна будова сплавів з ефектом пам’яті форми...15 1.5. Передумови використання СПФ...18 1.6. Основні концепції використання СПФ у будівництві ...20 1.7. Застосування СПФ у конструкціях будівель та споруд ...24 1.8. Висновок до розділу 1 ...28 РОЗДІЛ 2 МЕТОД ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ЗАЛІЗОБЕТОННОЇ БАЛКИ ІЗ ВСТАВКАМИ ЗІ СЛАВУ NI-TI...29 2.1. Вибір модуля аналітичної системи...29 2.2. Створення елементів для залізобетонної балки ...31 2.3. Створення просторової моделі залізобетонної балки...40 2.4. Створення розрахункової моделі залізобетонної балки із вставкою зі сплаву Ni-Ti...42 2.5. Висновок до розділу 2 ...47 РОЗДІЛ 3 НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН ЗАЛІЗОБЕТОННОЇ БАЛКИ ПІДСИЛЕНОЇ ВСТАВКАМИ ІЗ СПФ ...48 3.1. Аналіз переміщень і деформацій ...48 3.2. Аналіз напруженого стану ...53 3.3. Висновок до розділу 3 ...59 РОЗДІЛ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ...61 4.1. Правила безпеки при роботі на сервогідравлічній випробувальній машині СТМ-100...61 4.2. Оцінка стійкості об’єкта будівництва до впливу ударної хвилі ядерного вибуху і заходи щодо підвищення стійкості...63 4.3. Висновок до розділу 4 ...67 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ...68 БІБЛІОГРАФІЯ ...68
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/31754
Власник авторського права: © Биків Назарій Зіновійович, 2020
Перелік літератури: Alam M.S., Youssef M.A., Nehdi M. Utilizing shape memory alloys to enhance the performance and safety of civil infrastructure: a review // Can. J. Civ. Eng. 2007. Vol. 34, № 9. P. 1075–1086.
Колісник М.Б., Собашек Л., Ясній В.П. Обгрунтування використання СПФ сплавів у демпфуючих пристроях // Збірник тез доповідей Ⅶ Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“. 2018. Vol. 1. P. 35.
Humbeeck J. Van. Non-medical applications of shape memory alloys // Mater. Sci. Eng. A. 1999. Vol. 273–275. P. 134–148.
Song G., Ma N., Li H.N. Applications of shape memory alloys in civil structures // Eng. Struct. 2006. Vol. 28, № 9. P. 1266–1274.
Kim Y.K. Alloys, Shape Memory // Encyclopedia of Medical Devices and Instrumentation. 2006.
Wayman C.M., Otsuka K. SMA - Space Antenna TiNi shape memory book - Space antenna 2002. 2002
7. Ren X. et al. A comparative study of elastic constants of Ti-Ni based alloys prior to martensitic transformation // Mater. Sci. Eng. A. 2001. Vol. 312, № 1–2. P. 196–206.
8. Uehara T., Tamai T. An atomistic study on shape-memory effect by shear deformation and phase transformation // Mech. Adv. Mater. Struct. 2006. Vol. 13, № 2. P. 197–204.
9. Wang F.E., Pickart S.J., Alperin H.A. Mechanism of the TiNi martensitic transformation and the crystal structures of TiNi-II and TiNi-III phases // J. Appl. Phys. 1972. Vol. 43, № 1. P. 97–112.
10. Thompson S.A. An overview of nickel-titanium alloys used in dentistry // Int. Endod. J. 2000. Vol. 33, № 4. P. 297–310.
11. Fernandes D.J. et al. Understanding the Shape-Memory Alloys Used in Orthodontics // ISRN Dent. 2011. Vol. 2011. P. 1–6.
12. Saadat S. et al. An overview of vibration and seismic applications of NiTi shape memory alloy // Smart Mater. Struct. 2002. Vol. 11, № 2. P. 218–229.
13. Janke L. et al. Applications of shape memory alloys in civil engineering structures - Overview, limits and new ideas // Mater. Struct. Constr. 2005. Vol. 38, № 279. P. 578–592
14. DesRoches R., McCormick J., Delemont M. Cyclic Properties of Superelastic Shape Memory Alloy Wires and Bars // J. Struct. Eng. 2003. Vol. 130, № 1. P. 38–46.
15. Neelakanta P. Smart Materials. 2013. Vol. 4, № 3. P. 4172.
16. Morais J. et al. Shape Memory Alloy Based Dampers for Earthquake Response Mitigation // Procedia Struct. Integr. Elsevier B.V., 2017. Vol. 5. P. 705–712
17. Володимир Я., Петро Я. UA 116582 U. Україна, Ukraine, 2017. № 19
18. Buckle I.G. et al. Seismic Retrofitting Manual for Highway Structures: Part 1 – Bridges. 2006. № January. P. 1–658.
19. DesRoches R., Delemont M. Seismic retrofit of simply supported bridges using shape memory alloys // Eng. Struct. 2002. Vol. 24, № 3. P. 325–332.
20. Vinson I., Nada A. Innovative Tecnologies for Earthquake Protection of Architectural Heritage // Int. ICOMOS Congr. 2000.
21. http://www.sanfrancescoassisi.org/images/BASILICA-ESTERNI/001esterni.jpg
22. https://www.terra.com.br/noticias/mundo/europa/freiras-violam-clausura-para-fugirda-morte-em-terremoto,c3a0153ee2965d11d1eac47beef91fecs91nuvz7.html
23. https://www.archiexpo.it/prod/fip-industriale/product-125805-1331063.html. Dissipatore - SMAD SERIES - FIP industriale
24. Motavalli M. et al. SHAPE MEMORY ALLOYS FOR CIVIL ENGINEERING STRUCTURES – ON THE WAY FROM VISION TO REALITY. 2009. P. 81–94.
25. Indirli M., Castellano M.G. International Journal of Architectural Heritage: Conservation , Analysis , and Restoration Shape Memory Alloy Devices for the Structural Improvement of Masonry Heritage Structures. № November 2014. P. 37– 41.
26. Пиндус Ю.І., Конончук О.П., Підгурський М.І. Методичні вказівки з дисципліни “Метод скінченних елементів в механіці споруд.” 2016.
27. ДБН, В.2.6-98:2009. Конструкції будинків і споруд. Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення. 2011
28. ДСТУ Б В.2.6-156:2010 Конструкції будинків і споруд. Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону. Правила проектування. 2011.
29. Yasniy P. et al. Modelling of Mechanical Behaviour of Shape Memory Alloys Using Finite Elements Method // J. Ternopil Natl. Tech. Univ. 2018. Vol. 91, № 3. P. 7–15
30. Hamid N.A. et al. Behaviour of smart reinforced concrete beam with super elastic shape memory alloy subjected to monotonic loading // AIP Conference Proceedings. American Institute of Physics Inc., 2018. Vol. 1958.
Тип вмісту: Master Thesis
Розташовується у зібраннях:192 — будівництво та цивільна інженерія

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
ad_Bikiv.pdfАвторська довідка462,93 kBAdobe PDFПереглянути/відкрити
krm_Bikiv.pdfКваліфікаційна робота магістра3,63 MBAdobe PDFПереглянути/відкрити
Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.

Інструменти адміністратора