• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.39-45
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• 2008

부상레일은 자기부상열차의 운행을 위한 선로구축물의 궤도상부에 설치되어 있으며, 열차의 주행시 레일과 침목의 연결부는 반복적인 피로하중을 받게 된다. 이에 본 연구에서는 자기부상열차의 주행시 부상레일이 부담하게 되는 피로하중 및 비상착지시 발생하는 충격하중에 대한 피로해석을 통하여 부상레일의 설계 건전성을 검증하고자 하였다. 하중 및 경계조건은 정상상태의 주행을 고려하여 설계하중인 23kN/m를 적용하였으며, 차량의 낙하 및 비상주행시를 고려하여 스키드 낙하하중인 24kN/m를 적용하여 레일과 침목의 체결방식에 따라 볼트체결과 용접체결의 경우에 대하여 해석을 수행하였다. 정적해석시 응력집중은 볼트체결 및 용접체결의 두 경우 모두 침목의 선단부분에서 발생하였으며, 최대응력은 231MPa로서 볼트체결방식의 경우에서 발생하였다. 피로수명은 응력-수명방법을 사용하여 예측하였으며, 평균응력의 영향을 고려하기 위하여 Goodman 관계식을 적용하고 Damage 계산에는 Miner법칙을 이용한 피로해석 결과는 주어진 해석조건에서 모두 요구하는 피로수명 이상의 피로수명을 나타내었으며, $10^8{\sim}10^9$ 싸이클을 무한수명으로 가정하면 볼트체결방식의 낙하하중상태($1.21{\times}10^6$)를 제외하고 모두 무한수명을 갖는 것을 알 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제29권5호
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• pp.286-290
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• 2013

When a threaded fastener is tightened, the torque-tension relationship is highly sensitive to two friction components: thread friction and head friction. In this study, we carried out friction experiments and analyses to determine the optimum clamping torque setting for bolt joints. First, we measured the coefficients of thread friction and head friction under the same running conditions of the bolt clamping process for lubricated and non-lubricated bolts. We also measured axial tension through bolt clamping tests using lubricated and non-lubricated bolts attached to a strain gauge. Finally, we compared the experiment and theoretical results.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권3호통권46호
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• pp.259-268
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• 2000

마찰접합에 있어서 작용외력은 고력볼트로 체결된 접합부재간의 마찰면에 작용하는 마찰력에 의해 전달된다. 이 마찰력은 마찰면의 미끄럼계수와 고력볼트 조임력의 곱에 비례한다. 그러나 너트회전법에 의한 조임시 고력볼트 조임력은 많은 인자에 의해 영향을 받는다. 여유나사길이와 길이-직경비는 고력볼트 조임력을 지배하는 중요한 인자 중에 하나이다. 따라서 본 논문은 여유나사길이와 길이-직경비에 따른 고력볼트 세트(F10T, M16, M20, M22, M24)의 기계적 특성에 관한 실험을 통하여 고력볼트의 정확한 체결 방법을 제공하고자 한다.

• 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.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.26-31
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• 2013

원전의 가압기 지지대에 사용되는 볼트는 설계 시 안전율 측면에서 충분한 경도의 볼트를 사용하지만, 현장실사를 통해 허용 경도 범위를 초과하는 볼트가 일부 확인되었다. 이러한 높은 경도의 볼트는 응력부식 및 재료의 파괴인성이 취약하고, 가압기는 부식에 취약한 환경이므로 이 부분에 대한 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 현장실사를 통해 원전 가압기 지지대에 사용되는 볼트의 경도를 측정하였고, 이를 통해 응력부식과 부재의 파괴인성에 의한 균열을 제한할 수 있는 최대 허용응력을 계산하였다. 또한 정상운전 및 사고운전 시 발생할 수 있는 지지대 볼트의 응력을 수치해석 프로그램인 ANSYS를 사용하여 예측하였고, 이 응력이 응력부식을 제한할 수 있는 최대 허용응력 내에 있는 지 검토하였다. 검토 결과 정상 및 사고운전 조건에서 볼트의 응력은 응력부식에 대해 허용응력 안전 기준치를 만족하는 것으로 나타났다. 그러나 향후 가압기 지지대의 구조물 체결방법을 체결 절차에 반영하여 정비 시 가압기의 건전성을 확보할 수 있도록 검토가 필요하다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.417-418
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• 2010

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.519-520
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• 2011

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.399-407
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• 2008

건축공사 표준시방서에서 규정하는 TS고력볼트는 KS B 2819에 따라 토크관리법에 의한 체결한다. TS고력볼트는 핀 테일이 파단되면 적정축력이 도입되는 것으로 알려져 있지만, 실제로는 온도조건에 따라 토크계수가 변하고 도입축력도 설계기준에 미치지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 현장 온도조건이 볼트의 토크계수 및 도입축력의 영향을 평가하기 위해 ${-10^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C}$ 범위에서 3 종류의 고력 볼트에 대해 도입축력, 토크계수, 너트회전각을 실험적으로 비교 분석하였다. 실험결과 TS고력볼트의 경우 핀 테일이 파단될 때 모든 온도조건에서 설계볼트장력과 표준볼트장력을 상회하는 도입축력을 나타냈으며 ${-10^{\circ}C}$에서 ${50^{\circ}C}$까지 온도 상승함에 따라 핀 테일 파단시점의 볼트에 도입되는 평균축력은 20kN 증가되었다. 아연피막 처리한 일반육각형 고력볼트의 경우, $0^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $50^{\circ}C$조건, 토크계수 0.13과 토크 ${462N{\cdot}m} $에서 표준볼트축력을 상회하였지만, 도입축력의 일정한 경향을 찾을 수 없었으며 온도변수 별 평균 도입축력 차는 최대 50kN이었다. 일반 육각고력볼트의 경우, 온도상승에 따라 평균 도입축력도 상승되는 추세였으며 토크 ${462N{\cdot}m} $ 일때 온도변수별 볼트의 도입축력은 최대 33kN 차이를 보였다. 또한, TS볼트를 제외한 육각볼트 종류 군에 대해서는 너트회전각 ${90^{\circ}}$ 경우의 도입축력은 설계볼트장력에 미치지 못했다. 따라서, 기존 너트회전각 ${120^{\circ}{\pm}30^{\circ}}$의 하한치 ${-30^{\circ}}$에 대한 재평가를 고려해 볼 필요가 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권2호통권35호
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• pp.303-315
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• 1998

크레인 주행거더에 발생된 피로균열에 대한 보수방법으로 stop-hole(5mm 또는 9mm), stop-hole에 고력볼트 체결, 용접. 첨판과 고력볼트에 의한 4가지 보수방법을 적용하였다. 이중에서 stop-hole로 보수를 한 경우와 용접보수를 한 경우에는 재균열이 발생하였다. 그러나 stop-hole에 고력볼트를 체결한 경우 및 첨판과 고력볼트로 보수한 경우에는 재균열이 발생하지 않았다. 보수전과 보수후 피로강도를 비교해보면 stop-hole 또는 stop-hole과 고력볼트로 보수를 한 경우에는 모두 보수전과 동등한 피로강도를 얻었다. 용접보수를 할 경우에는 정확한 시공이 시행되면 보수전과 동등한 피로강도를 기대할 수 있지만. 시공이 잘못되면 피로강도가 현저하게 저하될 수 있음을 알 수 있었다. 피로균열이 발생된 위치에 첨판과 소요볼트를 시공할 수 있는 조건이라면 첨판과 고력볼트로 보수하는 것이 가장 확실한 보수법임을 알 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.37-42
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• 2010

Plastic region tightening is widely used in critical bolted joints in internal combustion engines in order to reduce the engine weight by maximizing the use of load-carrying capacity of bolt. Mechanical behavior of bolt tightened in plastic region under external axial tensile load is investigated for various friction conditions using three dimensional finite element analysis. The behavior of bolt tightened in elastic region as well as that in tensile test are investigated for comparison. Tightening process is simulated by rotating the bolt in order to examine the friction effect realistically. It is revealed that the bolt tightened in plastic region can carry more external load until the joint is opened, and yields at lower bolt load than the bolt tightened in elastic region. The friction coefficient has effect on the yield load, but not on the load-carrying capacity. Moreover, the scatter in the bolt preload due to friction begins with plastic deformation of bolt in the angle tightening control, whereas it begins with the onset of tightening in the torque tightening control. The observations are interpreted with the residual torsional stress in the bolt generated during the tightening.