지능재료는 안경테, 치아 교정과 같은 의료용 재료, 각종 센서 및 밸브 등의 광범위한 분야에서 적용되고 있다. 이와 같은 지적재료의 형상기억효과를 이용한 지적복합재료는 항공기의 부품, 산업구조물 및 항공산업에서도 그들 시스템의 모니터링을 위하여 사용되어 질 수 있다. 그러나 지능복합재료의 형상기억효과에 대한 분석과 시뮬레이션은 대단히 어렵다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 기지재와 하나의 강화섬유에 대한 2차원의 축 대칭 모델에 대하여 분석하였다. 상온(293K)과 고온(363K)에서 각각 해석되었으며 해석결과와 실험결과와의 강도 값을 비교 검토하였다. 더불어 음향방출 기법을 이용하여 지능복합재료(TiNi/A16061)의 예변형률과 고온에서의 미시적 손상거동을 평가하였다.
Smart material is used in various applications such as for glass frame, for medical instruments and for a part of sensors. Smart composite materials ran be applied to a part of aircraft and to the on-line monitoring system for industrial structures, using the shape memory effect. However, it is very difficult to simulate and analyze the shape memory effect in smart composites. In this paper, a two dimensional axisymmetric model was proposed to analyze the smart composite of one fiber and matrix using the finite element method(FEM). The finite element analysis was carried out in two renditions of the room temperature(293K) and a higher temperature (363K). The results we.e compared with the experimental results to confirm the validity of the analysis. In addition, the acoustic emission(AE) technique was used to study the microscopic damage behavior and the effect of pre-strains on TiNi/A16061 shape memory alloy composite.
