کاربردهای آلیاژهای حافظه‌دار در سازه‌های شهری

آلیاژ حافظه‌دار (SMA) یک ماده کاربردی جدید است و کاربردهای زیادی در بسیاری از مناطق و زمینه ها پیدا کرده‌است. اخیرا تلاش‌های تحقیقاتی بسیاری برای استفاده از SMA برای کنترل ساختارهای مدنی توسعه‌یافته اند. این مقاله مروری بر کاربرد مواد SMA برای کنترل فعال، غیر فعال و نیمه فعال ساختارهای مدنی ارائه می‌دهد. ابتدا، خلاصه‌ای از ویژگی‌های SMA ارائه شده‌است. تاثیر حافظه شکلی (SME) ‏و تاثیرات شبه الکترونیکی، دو ویژگی مهم SMA مربوط به تغییر فاز موقتی ناشی از تنش و یا ایجاد شده با فشار در بین آستنیت و مارتنزیت مورد بررسی قرار می‌گیرند. این خواص منحصر به فرد SMA را قادر می‌سازد که به عنوان عملگر، ضایعات انرژی منفعل و مواد عایق به منظور کنترل ساختار مدنی مورد استفاده قرار گیرند. سپس این مقاله با استفاده از ابزارهای مبتنی بر SMA برای کنترل غیرفعال، نیمه‌فعال و یا فعال ساختارهای مدنی، تحقیق حاضر را مورد بررسی قرار می‌دهد. مکانیزم عملیاتی، طراحی و نتایج تجربی این دستگاه‌های مبتنی بر SMA نیز در این مقاله ارائه شده‌اند.

Shape memory alloy (SMA) is a novel functional material and has found increasing applications in many areas. Recently, research efforts have been extended to using SMA for control of civil structures. This paper presents a review of applications of the SMA materials for passive, active and semi-active controls of civil structures. First, an overview of the characteristics of SMA is presented. The shape memory effect (SME) and pseudoelasticity, two major properties of SMA associated with the thermal-induced or stress-induced reversible hysteretic phase transformation between austenite and martensite, are reviewed. These unique properties enable SMA to be used as actuators, passive energy dissipators and dampers for civil structure control. This paper then reviews current research using SMA-based devices for passive, semi-active or active control of civil structures. The operation mechanism, design and experimental results of these SMA-based devices are also presented in the paper.