Estudio termomecánico de vigas viscoelásticas compósitas de aleación de Ni-Ti con memoria de forma

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dc.creatorCampo-Ceballos, Diego Andrés
dc.creatorPacheco Rocha-Lima, Emanuelle
dc.creatorLevy-Neto, Flaminio
dc.date2019-12-16
dc.date.accessioned2025-02-05T17:21:14Z
dc.date.available2025-02-05T17:21:14Z
dc.descriptionThis investigation is concerned with the mechanical behavior of Shape Memory Alloy Hybrid Composite Beams (SMAHC), that consist of a circular bar of NiTi alloy incorporated in a 500 mm long cylindrical pipe of polypropylene (PP), with external diameter 50 mm and nominal wall thickness 7 mm, wound with a nylon/epoxy layer. The Ni-Ti alloy was characterized using: scanning electron microscopy (SEM); X-ray diffraction (XRD) and Differential thermal analysis (DSC). The nominal chemical composition of the alloy is 50.05 %Ni / 49.95%Ti, and the softer martensite is the predominant phase at room temperature. The approximate martensite (M) to Austenitic (A) phase transformation temperatures were Mstart = 32°C, Mfinal = 46°C, Astart = 38 °C and Afinal = 60°C. For temperature T<Mfinal, Ni-Ti bar presents 100% martensitic phase, whereas for T>Afinal it is fully converted in the Austenitic phase; and its elasticity modulus increases by a factor up to three times. This significant change in stiffness of Ni-Ti, without changing its mass, has motivated the application of such alloy in machine vibration control. The SMAHC beams were subjected to static three-point bending tests, in the elastic regime. Experimental results showed that, in average, at 21°C, the PP pipes effective flexural elastic modulus increased 112%, from 757 MPa to 1609 MPa, when the Ni-Ti bar and the external layer of nylon/epoxy were incorporated to the PP pipe, creating a smart beam. These last results indicate that the SMAHC beam can work as an adaptative structure.en-US
dc.descriptionEn este trabajo se estudió el comportamiento mecánico de vigas viscoelásticas compósitas de aleación de Ni-Ti con memoria de forma (SMAHC), fabricadas con una barra circular de aleación de Ni-Ti incorporada en un tubo cilíndrico de polipropileno (PP) de 500 mm de largo, con un diámetro externo de 50 mm y espesor de pared nominal de 7 mm, reforzado con una capa de nylon/epoxi. La barra metálica de Ni-Ti se caracterizó usando: Microscopía electrónica de barrido (MEB); Difracción de rayos X (DRX) y análisis térmico diferencial (ATD). La composición química nominal de la aleación con memoria de forma es 50.05% Ni 49.95% Ti, donde la martensita suave es la fase predominante a temperatura ambiente. Las temperaturas de transformación de fase martensita (M) a austenita (A) fueron Minico = 32 °C, Mfinal = 46 °C, Ainicio = 38 °C y Afinal = 60 °C. Para temperaturas T<Mfinal, la barra de Ni-Ti presentó la fase martensítica al 100%, mientras que para temperaturas T>Afinal se transformó completamente en la fase austenítica y el módulo de elasticidad de la SMAHC aumentó en un factor hasta de tres veces. Este cambio significativo en la rigidez del Ni-Ti, sin cambio de masa, ha motivado la aplicación de esta aleación en el control de vibración de máquinas. Las vigas SMAHC se sometieron a pruebas de flexión a tres puntos, en el régimen elástico. Los resultados experimentales mostraron que, en promedio, a 21 °C, el módulo elástico efectivo a flexión del material de polipropileno (PP) aumentó un 112%, de 757 MPa a 1609 MPa, al incorporar a este sistema la barra de Ni-Ti y la capa de refuerzo externa de nylon/epoxi, generando una viga viscoelástica inteligente. Estos últimos resultados indican que el sistema SMAHC puede funcionar como una estructura adaptativa.es-ES
dc.formatapplication/pdf
dc.identifierhttps://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/article/view/2355
dc.identifier10.15332/iteckne.v16i2.2355
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11634/63204
dc.languageeng
dc.publisherUniversidad Santo Tomás. Seccional Bucaramangaen-US
dc.relationhttps://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/article/view/2355/1726
dc.rightsCopyright (c) 2019 ITECKNEen-US
dc.sourceITECKNE; Vol. 16 Núm. 2 (2019); 118-125es-ES
dc.sourceITECKNE; Vol. 16 No. 2 (2019); 118-125en-US
dc.source2339-3483
dc.source1692-1798
dc.subjectAdaptative composite beamsen-US
dc.subjectvibration controlen-US
dc.subjectNITINOLen-US
dc.subjectVigas compuestas adaptativases-ES
dc.subjectcontrol de vibraciónes-ES
dc.subjectNITINOLes-ES
dc.titleEstudio termomecánico de vigas viscoelásticas compósitas de aleación de Ni-Ti con memoria de formaes-ES
dc.titleThermomechanical response of a viscoelastic Ni-Ti – Shape Memory Alloy composite beamen-US
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion

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