• 한국항공우주학회지
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• 제36권9호
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• pp.841-850
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• 2008

본 연구에서는 탄소 복합재와 알루미늄 2024-T3 단일겹침 체결부에 대해, 체결방법을 접착, 리벳, 리벳/접착 하이브리드의 세 가지로 변화시키면서 체결방법에 따른 파손하중과 파손모드를 실험을 통해 연구하였다. 세 가지 체결방법에 대해 각각 겹침길이 3가지와 적층순서 2가지, 총 82개의 시편을 제작하였다. 접착제는 FM73m, 리벳은 NAS9308-4-03을 사용하였다. 접착 체결과 하이브리드 체결에서는 겹침길이가 커짐에 따라 파손하중이 증가하였고, 리벳 체결에서는 겹침길이에 따른 파손하중 변화가 나타나지 않았다. 단순 접착 및 리벳 체결부에서는 적층순서에 따른 일관된 경향을 발견하기 어려운 반면, 하이브리드 체결부에서는 인접층의 적층각 차이가 작은 적층판을 사용한 체결부의 파손하중이 높게 나타났다. 접착 체결과 하이브리드 체결의 주된 파손모드는 층간분리이고 리벳 체결은 국부적 베어링 파손을 동반한 리벳 파손으로 나타났다.

• 한국국방경영분석학회지
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• 제36권1호
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• pp.91-102
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• 2010

보강재 수리는 항공무기체계 구조물에서 발생하는 각종 균열결함을 수리하기 위한 수리기법 중의 하나이다. 최근 들어 일부 장기운영 항공기에 대한 균열수리 소요는 증가추세에 있으나, 수리기법에 대한 군내에서의 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 보강재 수리방법에 따른 균열수리효과 검증을 목적으로 수행되었다. 특히 수리효과에 직접적으로 영향을 미치는 리벳 배열과 응력집중과의 상관관계를 고찰하였다. 상용 유한요소해석 프로그램을 사용하여 수리방법에 따른 응력의 변화량을 정량적으로 산출하였다. 연구결과 수리강도에 가장 크게 영향을 미치는 요소는 피치와 줄 수임을 확인하였다. 또한 본 연구를 통해 보강재 크기별 최적으로 리벳 배열 방법을 제시할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.2577-2582
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• 2009

리벳은 두 부품을 결합하는 중요한 체결 요소이다. 본 연구에서는 부품의 진동 등에서도 잘 견디고 강한 체결력을 가지는 블라인드 리벳 몸체의 제작을 위해 강소성 유한요소해석을 사용하여 최적의 공정설계에 관한 연구를 수행하였다. 제안된 공정설계규칙 및 유한요소해석 결과를 토대로 4단계의 단조공정을 제시하였고, 폴딩 및 금형으로부터 이탈과 같은 결함을 예측하여 최적의 공정설계를 제안하였다. 또한, 소재의 유동 형상, 변형률 분포, 단조하중 등을 비교 검토하여 블라인드 리벳 몸체의 단조공정의 유용성을 확인하였다. 이들의 결과는 금형 설계 및 공정설계에 유용한 자료로 활용될 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.491-498
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• 2016

리벳이나 볼트가 결합되는 구멍은 항공기, 선박 및 기타 구조물에 사용되는 판재의 응력 집중을 유발한다. 과도한 응력 집중 현상이 지속되면 종래에는 파단이 일어날 수 있으므로 설계 단계에서 응력 집중 현상의 명확한 해석이 중요하다. 이 논문에서는 판재위에 리벳을 배치하는 간단한 최적화 방법이 제시되었다. 첫째로 응력 집중 현상 해석에서 FEM 구조 해석이 얼마나 정확한지 검증하였다. 평판 위에 존재하는 단일 구멍의 반경을 바꿔가며 응력 집중 계수의 변화를 분석하였다. 같은 방법으로 일렬로 존재하는 구멍들 사이에서의 응력 집중 계수를 수치 해석하였다. 각각의 응력 집중 계수를 이론값과 비교하여 정확도를 확인하였다. 마지막으로 두 응력 집중 현상을 독립적으로 적용하는 최적화 방법을 확인 및 검증하였다. 이 결과들은 이론적인 예측과 밀접한 경향성을 보여 앞으로의 리벳 배치 최적화에도 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.398-405
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• 2001

리벳이음은 응력집중 등에 의한 피로균열 발생 가능성이 높은 구조특성을 가지므로 구조물의 안전성 확보를 위하여 비파괴 평가 방법에 의하여 리벳홀 주위 균열에 대한 평가가 요구되고 있다. 유도 초음파의 일종인 Lamb파는 판형상의 구조물의 비파괴 평가에 적합하며, 신경회로망은 비파괴 평가 기술에서 결합의 크기 및 종류 인식에 관하여 가장 효율적인 기법으로 많은 연구자들에 의해 적용되어 왔다. 본 연구에서는 항공기의 스킨재료로 적용되는 A12024-T3판재에 대하여 유도초음파의 일종인 판파를 적용하여 리벳홀 주위 균열 신호를 검출하였으며, 또한 리벳홀 주위 균열의 크기 평가를 위하여 백프로퍼게이션 알고리즘을 적용한 신경회로망을 적용하였다. 이때, 초음파 트랜스듀서와 시험편 사이의 불균일 접촉에 의한 오차를 줄이기 위하여 초음파 파형에서 시간 및 주파수 성분의 특성을 추출하여 신경회로망에 적용하였다. 그리고 이들 판파신호에서 추출한 시간 및 주파수 성분의 특성은 균열 크기 결정에 유용하게 적용될 수 있음을 증명하였다.

• 월간산업보건
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• 통권147호
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• pp.23-25
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• 2000

• 소성∙가공
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• 제16권5호통권95호
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• pp.341-347
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• 2007

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.138-146
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• 2011

자동차 차체 경량화를 위해 알루미늄 스페이스 프레임 구조가 개발되고 있으나, 관재결합이 필요하기 때문에 기존의 저항 점용접이 적용되기 어렵다. 또한, 멤버와 멤버의 연결부에서는 철강재난 고강도 재료의 사용이 요구되므로 이종재료 접합기술이 필요하다. 알루미늄 및 이종재료 접합방법으로는 볼트체결, 클린칭, SPR 접합, 접착재 등이 있으나, SPR 접합은 기계적인 결합방법의 하나로, 일반 리벳공정과는 달리 별도의 홀이 필요없기 때문에 자동화에 용이하며 작업시간도 빠르다. 리벳의 압입 방식으로 판재의 열변형이 거의 없고 친환경적인 공법으로 사용되고 있으며, 소음이 적고, 용접이 불가능한 이종재료의 결합도 가능하다. 무엇보다 자동차 양산용 장비 적용이 용이하기 때문에 기존의 저항 점용접을 대체하기 편리하다. 따라서, 본 글에서는 알루미늄 차체 부품 접합을 위한 SPR 접합공법에 대한 국내외 기술개발 동향을 분석하고, 한국기계연구원에서의 최근 기술개발 내용을 소개하고자 한다.

• 한국생산제조학회지
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• 제19권1호
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• pp.71-79
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• 2010

One of methods that accomplish fuel-efficient vehicle is to reduce the overall vehicle weight by using aluminum structure typically for cross members, rails and panels in body and chassis. For aluminum structures, the use of Self Piercing Rivet(SPR) is a relatively new joining technique in automotive manufacture. To predict SPR fatigue life, fatigue behavior of SPR connections needs to be investigated experimentally and numerically. Tests and simulations on lap-shear specimen with various material combinations are performed to obtain the joining strength and the fatigue life of SPR connections. A Finite element model of the SPR specimen is developed by using a FEMFAT SPR pre-processor. The fatigue lives of SPR specimens with the curvature are predicted using a FEMFAT 4.4e based on the liner finite element analysis.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권9호
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• pp.33-39
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• 2020

Self-piercing rivets are often used in the automotive industry, among other industries, as mechanical components to join multiple materials such as aluminum alloys. Self-piercing rivets have a strong sealing property, although there is considerable scope for their performance improvement. In this study, to enhance the performance of self-piercing rivets, the hybrid self-piercing riveting (SPR) technique, using the existing SPR and structural adhesive, was proposed. Moreover, heterogeneous material specimens subjected to the hybrid SPR technique were manufactured and tested. The joint strength of the test pieces of different materials was evaluated through finite element analyses.