• Proceedings of the KSME Conference
• /
• 2004.11a
• /
• pp.7-12
• /
• 2004

A lifetime prediction of holddown spring screw in nuclear fuel assembly was performed using fracture mechanics approach. The spring screw was designed such that it was capable of sustaining the loads imposed by the initial tensile preload and operational loads. In order to investigate the cause of failure and to predict the stress corrosion cracking life of the screw, a stress analysis of the top nozzle spring assembly was done using finite element analysis. The elastic-plastic finite element analysis showed that the local stresses at the critical regions of head-shank fillet and thread root significantly exceeded than the yield strength of the screw material, resulting in local plastic deformation. Normalized stress intensity factors for PWSCC life prediction was proposed. Primary water stress corrosion cracking life of the Inconel 600 screw was predicted by using integration of the Scott model and resulted in 1.78 years, which was fairly close to the actual service life of the holddown spring screw.

• Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
• /
• v.19 no.4
• /
• pp.12-17
• /
• 2011

This paper gives a review of finite element model for the analysis of fastening as practical points of view. Different mechanical properties of plate-fastener systems are analyzed. Calculations of the system properties are described as well as the technique of their application in model. Analysis has been performed for calculating the load distribution in multi-joint and the results are compared using the several models. The effects of fastener-hole clearance on the load distribution in multifastener joints are presented. And the stress analysis method have been reviewed for failure analysis of mechanical joint of composite laminate.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2007.07a
• /
• pp.337-339
• /
• 2007

본 논문에서는 유한요소 해석 소프트웨어를 이용하여 연질금속을 접합할 수 있는 초음파 금속용접기용 트랜스듀서를 개발하였다. 개발된 트랜스듀서는 35kHz의 공진 주파수의 특성을 갖게 설계하였으며 트랜스듀서 플랜지의 종축변위가 최소가 되도록 설계하였다. 볼트체결형 트랜스듀서는 결속력에 따라 기계적 Q값이 변동되어 출력에 많은 영향을 준다. 따라서 특성 실험을 통하여 트랜스듀서에 대한 체결토크를 최적화하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.121-121
• /
• 2009

자동차는 코너 주행 시 In-corner와 Out-corner 의 바퀴 궤적이 달라지므로, 특별한 장치가 없이 좌우 구동 측의 바퀴가 같은 속도로 회전을 하게 되면 정상적인 주행이 불가능하다. 따라서 정상적인 코너 주행이 가능 하려면, 코너 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 빨리 회전해야 하며 이러한 회전 차를 보상받지 못할 경우 바깥쪽 바퀴가 끌리는 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 디퍼렌셜 기어가 필요하다. 현재 디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스와 링기어를 볼트로 체결하는 조립 공법을 통해 생산되고 있다. 하지만 볼트 체결 공법은 조립을 위한 볼트와 볼트 체결을 위한 플랜지와 볼팅을 위한 홀을 가공하는 공정이 필요하기 때문에 재료비 절감 및 생산 효율 향상에 매우 불리하고 볼트체결을 위한 부분 때문에 불필요한 무게가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기계적 체결 방식을 레이저 용접 방식으로 대체하여 재료비를 절감하고 무게 저감을 통해 주행성능을 향상시키고자 하였다. 링기어의 소재는 침탄처리강(SCM420H)이며 디퍼렌셜 케이스의 소재는 주철(GCD500)을 사용하고 있다. 주철은 용접시 용접부와 열영향부에서 마르텐사이트 조직과 레데브라이트, 시멘타이트 조직이 생성되며 고탄소 모재의 탄소 확산으로 인한 부분 혼합영역에서 탄소 합금이 생성되어 균열이 발생하는 등 용접성이 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 주철의 난용접성을 해결하는 방법으로는 고탄소 모재 용접시 발생하는 탄소의 확산을 억제하거나 예열이나 후열 처리를 통한 냉각 속도의 제어하는 방법과 오스테나이트 안정화 원소를 첨가한 필러와이어를 사용하여 용접시 마르텐사이트와 시멘타이트의 성장을 방해하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 예열처리나 후열처리를 통한 주철의 용접법은 대량 생산을 통한 원가절감을 노리는 자동차 업계의 특성에 비추어 볼 때 비용이나 프로세스 구성 면에서 적용하는 것이 어려울 것이라 판단하여 Ni-base filler metal을 통한 주철의 용접법을 선택하였고 그 결과 실차에 적용하기 위한 비틀림 강성 테스트나 내구 테스트는 통과하였으나 NVH 테스트 결과 볼팅 체결 방식에 비하여 소음이 커지는 문제가 발생하고 링기어의 HAZ부가 고경화 되는 문제가 발생하였다. 때문에 용입깊이를 초기 시제품인 5mm에서 4mm로 변경시켜 입열량 감소 및 용접변형을 줄여 소음 문제를 해결하고자 하였으며 링기어의 침탄층을 1mm 절삭하여 링기어 HAZ부의 고경화 문제를 해결하고자 하였다. 이러한 용접 구조 변경이 용접변형 및 강성과 피로에 미치는 영향력을 알아보고자 용접 및 열처리 상용 소프트웨어인 SYSWELD, 구조해석 상용소프트웨어인 NX_NASTRAN, 피로 해석 상용 소프트웨어인 FEMFAT을 이용하여 시뮬레이션 하였고 실제 구조 변경한 용접 시제품과 비교, 분석하였다.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.27 no.4
• /
• pp.58-66
• /
• 1990

A series of test was performed measuring the failure strength and failure mode of Gr/Pi, $[0^{\circ}/45^{\circ}/90^{\circ}/-45^{\circ}]_s$ laminate containing a single pin loaded hole. The finite element method is applied to calculate the stress distribution in the laminates, then the failure load and the failure mode were predicted by means of the characteristic length. 12 different geometric variations were developed to analyze the effects of the ratio of specimen width to hole diameter (W/d) and ratio of edge distance to hole diameter (L/d). X-Ray of NDE methods were utilized in finding out the initial defects, damage and the fracture mechanism, and SEM(Scanning Electron Microscopes) was used the evaluation of the fracture mechanism and crack propagation around hole under tension pin loading. $[0^{\circ}/45^{\circ}/90^{\circ}/-45^{\circ}]_s$ laminate are found to be most sensitive to W/d but not so influenced by L/d. The failure mode and tensile strength predicted by the model show agreement with experiment data for pin loading bolted jointed test except range of $L/d{\leqq}3$.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
• /
• 2003.02a
• /
• pp.27-52
• /
• 2003

지금 우리 농업과 농촌은 대내외적으로 시련기를 맞고 있다. 농가소득의 상대적인 하락(도시근로자의 4분의 3 수준), 농촌 지역의 보건ㆍ의료 기반과 문화시설의 취약, 교육 여건의 미흡 등으로 농업을 포기하고 이농을 하는 젊은 농업 인이 늘어나고 있는 실정이다. 이러한 가운데 도하개발의제(DDA) 농산물협상, 자유무역협정(FTA) 체결 등 농산물 시장개방은 피할 수 없는 압력이 되고 있다. 더욱이, 농가의 농업소폭의 전반, 농가소득의 1/4를 차지하는 쌀 농업은 과잉재고, 소비 감소, 개방 압력 등으로 큰 시련을 겪고 있다. 정부 수매, 쌀값지지 등 정부의 보호정책은 후퇴 내지는 폐지될 수밖에 없는 환경에 놓여 있다. (중략)

• Journal of Satellite, Information and Communications
• /
• v.7 no.3
• /
• pp.94-98
• /
• 2012

In order to serve the exact torque clamping force, the torque measurement system use the curve fitting algorithm by the least square. The corrected least square curve fitting algorithm which suggested in this paper can surpport more exact clamping force for fastner in variable industry field using the torque. At first, This paper introduces mathematical modeling for curve fitting algorithm, and simulate it. As a result, the corrected least square algorithm have shown lower standard error value than that of the used algoritm with torque, and so this corrected least square algorithm prove high accuracy than nomal least square algorithm. The suggested algorithm will contribute to improvement of cost and safety on industry field with bolt clamping force for precision industry parts, electronics parts, aircraft, aerospace, etc.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
• /
• 2001.11a
• /
• pp.118-123
• /
• 2001

항공기 운항 중에 손상된 부품의 교환이나 수리는 항공기 운항 시 안전 유지와 고가의 항공기 수명연장을 위하여 필수적이다. 여러 가지 손상이나 고장 중에서 균열은 기계적 체결요소(리벳, 볼트 등)나 패칭에 의하여 효과적으로 보수될 수 있다. 항공기 동체 보수 시 접착제 접합을 사용한 복합재료 패칭은 하부구조에 손상이 없이 균열진전을 줄일 수 있고 구멍의 생성으로 인한 응력 집중을 제거할 수 있으며 접합된 면을 외부로부터 차단시켜 부식을 방지하는 효과가 있어 많이 사용된다 특히 고강도 복합재료와 접착제의 개발로 인하여 손상된 구조의 보수를 위한 복합재료 패칭의 사용은 더욱 증가되고 있다.(중략)

• Journal of the KSME
• /
• v.28 no.5
• /
• pp.476-486
• /
• 1988

전자기 성형이란 고강도의 자기장을 이용하여 고속(15∼300m/s)으로 금속을 성형하는 기술이다. 즉, 자계가 갖는 에너지를 직접 금속의 성형에 이용하는 성형법으로 일반적으로 고속도 가공 법(explosive, electro-hydraulic, pneumatic-mechanical, electro-magnetic pulse forming)이라 불리는 가공 기술의 한 가지이다. 전자기 성형 기술은 1960년경 미국에서 개발 및 실용화로의 노력이 경주되어 산업적, 이론적으로 많은 발전이 있었고 일본에서도 1970년 초반에 이 분야의 연구가 시작하여 현재 활발히 연구되고 있는데, 금속의 성형, 체결, 조립 등의 작업에 이용되어 자동차 산업, 항공산업, 전기산업과 병기산업 등에서 많이 이용되고 있다. 한편 우리나라에서는 아직 연구발표된 사례가 없는 실정인데, 몇몇 업체 및 연구소에서 성형 장비를 도입하고 연구를 시작하려는 시점에 있으므로 본 글에서 그 성형 원리 및 가공 특성에 대해 소개한다.

• Composites Research
• /
• v.26 no.5
• /
• pp.328-333
• /
• 2013

In this study, bone plate made of glass/polypropylene composite material which was applied to an artificial bone was tested to check the service ability under fatigue loading. To check serviceability of composite bone plates fatigue test was carried out considering changes in the moisture absorption rate, locking position of screws and loading condition. Test results showed that all the tested specimens had the fatigue life more than one million cycles which was much higher fatigue life than the expected value of 650,000 cycles. Screw position was not critical impact on the deformation of the fracture site. In this paper, the mechanical performance of the glass/polypropylene composite was verified by fatigue test under various water absorption conditions, and this result may give useful information on the design of composite bone plate.