• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.279-286
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• 2021

본 논문에서는 풍력터빈과 하부구조물을 연결하는 L형 플랜지 볼트 접합부의 거동 특성에 대한 연구를 수행하였다. L형 플랜지 볼트 접합부는 링(Ring) 형태의 L형 단면 플랜지가 볼트에 의해 상하 체결되는 방식으로서 국내 풍력터빈에서 주로 적용되고 있는 연결방식이다. 특히 풍력타워 구조물은 이들 연결부의 손상이 전체 구조시스템의 붕괴로 이어질 수 있으므로 중요한 구조 요소 중 하나이다. 따라서 L형 플랜지 볼트 접합부에 대한 정확한 거동 특성의 이해가 필요하다. 본 연구에서는 FE 해석을 통하여 L형 플랜지에 작용하는 외력과 볼트장력의 관계, 그리고 L형 플랜지의 응력분포 변화를 외력 작용 단계별로 분석하였다. 여기서 FE 해석모델은 실제 링 형태의 L형 플랜지를 단일볼트의 L형 플랜지로 이상화하였다. 또한 볼트장력과 작용외력의 관계를 이론적으로 제안한 Petersen, Schmidt와 Neuper 그리고 VDI 2230의 볼트-외력 곡선모델에서 언급되는 접합부의 거동 불연속점과 FE 해석결과를 비교함으로써 FE 해석조건의 적절성을 검증하고, 각 볼트-외력 곡선모델의 특징과 L형 플랜지 볼트 접합부 거동 특성을 분석하였다. 그리고 L형 플랜지 단면 제원을 일부 변화시켜 볼트-외력 곡선의 변화를 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권5호통권48호
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• pp.537-547
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• 2000

현장에서 자주 사용하는 강관 플랜지이음은 고력볼트를 사용한 인장접합의 일종이다. 이 이음에 있어서 응력전달은 고력볼트를 조을때 얻어지는 재료간의 높은 압축력을 이용해서 행하여진다. 그리고 플랜지이음의 역학성상에 대해서 충분하게 해명되어 있지 않고 설계방법도 확립되어 있다고 말하기 어렵다. 이상의 문제점을 포함한 플랜지이음에 대해서 종국내력에 착안을 둔 설계법을 제안하고자 한다. 본 연구의 목적은 리브 붙은 고력볼트 강관 플랜지의 이음에 대한 설계방법을 세우기 위한 기초자료를 얻는데 있고 또한 리브나 링이 개입된 형식에 있어서 직경이 다른 강관 플랜지의 이음이 설계될 수 있는지 조사하는데 있다.

• 월간 기계설비
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• 통권166호
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• pp.76-79
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• 2004

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.167.2-167.2
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• 2005

• 동력기계공학회지
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• 제16권5호
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• pp.63-69
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• 2012

This paper presents an analysis on the induction heating of ring flange for wind farm. Ring flange is used for the connection of poles when building a column of wind power plant. Heat treatment of ring flange with the diameter of ${\O}1,000mm$ has been considered. For analysis on the induction heating, FEA is used. Firstly, electromagnetic filed analysis was performed to get the induction current distribution on the steel, After that, heat transfer analysis was performed using the magnetic filed analysis results. for more precise analysis, some measurement for permeability has been performed and the measurement data was used during the analysis. From the analysis, we get the temperature distribution on the ring flange.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권5호
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• pp.707-713
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• 2013

커플링 볼트는 조립, 분해 시 작업자의 안전이 고려되는 부분이나 공정 중단의 비용이 중요한 부분에서 기존의 일반볼트를 대체한다. 해양과 발전분야에서 세계적으로 광범위하게 적용되어, 회전하는 플랜지 결합에 사용되어 왔고, 국제적인 국가 선급 협회나 규제기관의 사용을 승인받아 왔었다. 커플링 볼트는 유압식으로 인장되어 플랜지 사이를 안정적으로 단단히 결합한다. 본 논문에서는 발전소 커플링 볼트의 국산화를 위해, 역설계를 통해 현재 사용 중인 볼트의 치수를 측정, 역학적인 수식을 통해 권장 체결하중의 기준을 살펴보았다. 마찰계수는 실험을 통해 선정하였고, 구조해석을 통해 체결상태를 확인하였다. 형상변수에 따른 접촉압력의 변화를 볼트 재설계시 참고할 수 있도록 나타내었다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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• pp.291-291
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• 2009

한국원자력연구원의 파이로 실험 시설인 ACPF (ACP Facility)에는 공학규모 전해환원 반응기가 설치되어 공정 대용량화를 위한 연구가 수행되고 있다 본 연구에서는 전해환원 공정의 Scale-up을 위해 기존 반응기를 개선하여 전해환원 실험을 수행한 결과를 담고 있다. 장치의 대형화 빛 원격운전성 향상을 위해 기존의 전해환원 반응기의 상부 플랜지는 보다 간단하게 정리되었으며 염 이송에 의한 고온 조건 노출 시간을 줄임과 동시에 염 재사용을 목적으로 상부 플랜지는 이중으로 설계되었다. 따라서, 반응 종료후 전극이 설치된 상부 플랜지를 들어 올림으로서 반응기를 불활성 분위기로 유지하는 동시에 전해환원 금속전환체를 회수 할 수 있도록 반응기가 제작되었다. 또한, 새로운 반응기는 용융염 내의 강제 유동을 위해 아르곤 버블링이 가능하도록 설계 제작되었다. 새로 제작 설치된 전해환원 반응기를 사용하여 산화물 분말을 혼합하여 준비한 모의 사용후핵연료를 사용하여 전해환원 실험을 수행하였다. 그 결과, 산화물이 충진된 음극의 전영역에서 고루 96% 이상의 높은 금속전환율을 얻었으며 시간에 따라 선택된 FP들의 용융염 내 거동을 측정하였다. 실리더 형태의 음극에서 Cs, Sr 등의 원소들이 용융염으로 시간에 따라 용출되는 것을 확인하였으며 동시에 반응기 재질인 Fe 등도 일부 용융염에서 검출되었다. 아르곤 버블링에 의한 강제 유동은 전압 및 전류 거동에는 큰 영향을 미치지 못하였으나 염의 휘발량을 증가시켜 영조성올 변화시키는 것으로 측정되었다. ACPF의 전해환원 실험결과를 바탕으로 반응기를 상부 기체상과 하부 액체상으로 나누어 전산모사를 수행하였다 상부 기체상은 유입되는 아르곤 기체와 발생되는 산소기체의 흐름을 모사하는 결과를 얻었으며 온도 및 산소의 분압을 계산하였다. 하부 액체상에서는 전기장을 모사하여 전류 밀도 등을 3차원으로 모사하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제19권5호
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• pp.667-671
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• 2010

The study was aimed at developing a power transmission coupling that is possible to transfer power without any trouble even if the two rotating shafts are making minute misalignment. The coupling that has been developed is Flange Flexible Urethane-key Coupling that connects two shafts by flanges with Urethane-key. A model coupling for use in transmitting power of 10hp was made and undergone performance evaluation and tests. Property and usefulness was proved through the test. The performance evaluation has demonstrated a property of $11.25Kgf{\cdot}m$ of allowable torque and 28.25hp of power at 1,80Orpm, which was found to be superior compared to the performance of similar couplings. Based on the performance test, study was made also for improving the shape of the Urethane-key and was successful to make the flange in smaller outside diameter. Further application test at site has proved that the product is easy to install and maintain, and has property of absorbing minute misalignment between two shafts and vibration caused there from.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권5호
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• pp.57-66
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• 2013

This study investigates structural and vibration analyses due to the change of bolt Numbers on models 1 and 2 of flange couplings connected with both sides of axis. As maximum equivalent stresses of models 1 and 2 are 122.05 and 102.3 MPa respectively by the basis of bolt, these stresses are within the allowable stress of this model and the safety of bolt design is verified. As maximum equivalent stresses of models 1 and 2 are 196.2 and 196.4 MPa respectively by the basis of body, these stresses are within the allowable stress of this model and the safety of body design is verified. Through natural frequency analysis, maximum displacements of model 1 and 2 are shown at the frequencies of 6565.1 and 6614.9 Hz respectively. Maximum displacements in cases of models 1 and 2 are shown at harmonic frequencies of 7760 and 7840 Hz at real loading conditions. By putting these study results together, the durability of vibration at model 2 with bolt numbers of 8 becomes better than model 1 with bolt numbers of 6. These study results can be effectively utilized with the design on flange coupling by anticipating and investigating prevention and durability against its damage.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권1호
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• pp.34-41
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• 2018

A flange joint is a pipe connection used to prevent the leakage of high-pressure fluids by inserting a gasket and tightening the bolts. Among several kinds of gaskets available, metal ring type joint gaskets are most widely used in conditions that require high-temperature and high-pressure fluid flow, such as oil pipelines, gas pipes, pumps, valve joints, etc. The purpose of this study is to investigate the contact pressure and stress characteristics closely related to the sealing performance of Class 900 flange joints used in high temperature and high pressure environments. The dimensions of flange joints with five different nominal pipe sizes were determined with reference to those specified in ASME 16.5. The metal ring gaskets inserted in the joints were octagonal and oval gaskets. The bolt tensile forces calculated from the tightening torques were input as the bolt pretension loads in order to determine the contact pressure and stress levels after fastening. Loading was composed of three steps, including the fastening step, and different amounts of applied pressures were used in each analysis to investigate the effect of fluid pressure on the contact force of the joints. A general-purpose software, ANSYS 17.2, was used for the analysis.