SMA·NiTi 기반 능동 보강과 유도가열 콘크리트를 위한 결합·거동 제어
Active strengthening using SMA/NiTi fibers and induction-heated concrete for controlled bond and energy dissipation
연구 내용
Shape-memory alloy(SMA) 섬유를 콘크리트에 정착시킨 뒤 가열로 회복응력·프리스레싱을 유도하고, pullout·균열·에너지 소산 특성을 규명하는 연구
SMA/NiTi 섬유를 콘크리트 내부에 매립하면 온도 변화에 따라 형상회복 특성이 발현되어 정착부의 결합 거동과 균열 양상이 달라집니다. 본 연구에서는 cold-drawn SMA crimped fibers 및 NiTi SMA fibers의 가열 전·후 pullout 저항을 비교하고, extensometer 기반 변형 측정으로 방사형 균열 거동을 분석합니다. 또한 cyclic pullout에서 displacement recovery ratio와 energy dissipation을 통해 반복 거동을 평가하고, 섬유의 정착 결합 조건과 geometry가 성능에 미치는 영향을 정리합니다. 아울러 초탄성 SMA 링의 형상 비대칭 특성을 검토하고, 섬유 형상·체적분율을 고려한 mesoscale 해석으로 성능 예측의 근거를 확장하며, 자성 미세골재의 유도가열 효과도 함께 실험합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
5편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
0건
연구 흐름
2022년에는 초탄성 SMA 링의 원형·타원형 형상에 따른 대칭 거동 특성과 NiTi SMA 섬유의 반복 pullout에서 변위 회복과 에너지 소산 특성을 규명하는 연구를 수행했습니다. 2022년 말부터는 자성 미세골재를 포함한 콘크리트에서 유도가열에 따른 역학 특성 변화를 평가하는 방향으로 확장했습니다. 2023년에는 cold-drawn SMA crimped fibers를 콘크리트에 적용하고 가열로 회복응력을 유도하여 결합강도 및 방사형 변형을 개선하는 결과를 제시했습니다. 최근에는 섬유 geometry와 체적분율을 반영한 mesoscale 분석으로 성능 설계 근거를 정리하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
- 열활성화 프리스레싱 보강 설계
- SMA 섬유 결합강도 향상
- 방사형 균열 제어 전략
- 반복하중 에너지 소산 설계
- 섬유 geometry-성능 설계 규칙
- 체적분율 최적화 설계
- 가열 조건 기반 활성화 프로토콜
- 자성 골재 유도가열 시공 검증
- 스마트 보강재 성능 예측 모델
- 보강 후 거동 모니터링 연계
관련 논문
구분
제목
Active SMA Fibers’ Effect on the Pullout Behavior of a Steel Bar Embedded in Concrete
Displacement recovery and energy dissipation of crimped NiTi SMA fibers during cyclic pullout tests
Evaluating the Symmetric Behavior of Single Superelastic SMA Rings with Circular and Elliptic Shapes
Mechanical Properties of Concrete Containing Magnetic Fine Aggregate under Magnetic Field
Mesoscale analysis of flexural behavior of SME SMA fiber-reinforced mortar beams considering fiber geometry and volume fraction