• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.1
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• pp.21-28
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• 2001

기계구조물을 슬리브 없이 볼트-너트 체결하는 경우 판재의 강성에 대해서는 많은 연구가 진행되어 신뢰할 수 있는 이론이 보고되어 있다. 그러나 토목 분야에서 많이 사용되는 슬리브가 있는 볼트-너트 체결부에 대한 연구는 미진한 상태이다. 본 연구에서는 슬리브가 있는 경우 볼트-너트로 체결된 판재의 강성을 계산하는 공식을 유도하고 이를 콘크리트 구조물의 예에 적용하였다. 제안된 공식의 결과를 단순합산식과 유한요소법에 의한 결과와 비교하여 그 타당성과 유용성을 밝혔다. 본 연구에서 제안한 공식은 슬리브가 있는 체결부의 판재 강성을 계산하는데 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.13 no.6
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• pp.26-35
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• 2019

In this paper, progressive failure analysis is performed on composite joints widely used in various industries such as the aerospace industry. The analysis was conducted on single bolted joints to confirm its reliability and in succession on double-bolted composite joints as well to study the characteristics of progressive failure. Hashin failure criteria and EGDM (energy based gradual degradation model) were used for the analysis. Failure variables are defined by four failure modes, respectively. According to the variables, stiffness degradation has been calculated. As a result of comparing the test and analysis results of single-bolted joints, the error was below 5% and it showed that the analytical results are rather credible. Also, the parametric analysis consequences were obtained conducting the process-progressive failure analysis on the double-bolted composite joints considering edge-distance ratio (e/d ratio) and bolt spacing.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.20 no.5
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• pp.31-39
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• 2016

This paper is studied on the effect of the bolt joint stiffness on the Thrust Measurement Stand(TMS). TMS is a test stand for thrust performance of the propulsion system, which depends on two factors: The $1^{st}$ is the parallel degree between directions of the thrust vector and action lines of the corresponding measuring load cells for the vector, and the $2^{nd}$ is the orthogonality between action lines of the measuring load cells. Therefore, it is essential to maintain the original shape of the TMS under operating conditions. In this paper, it is examined how the geometric tolerance of the bolt joints and threads of the load cell trains affect the performance of the TMS. Also, some techniques to overcome related problems are proposed.

• Composites Research
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• v.26 no.2
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• pp.91-98
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• 2013

A three-dimensional finite analysis method was proposed to predict the failure of composite double-lap bolted joints, which is based on the stiffness degradation method using damage variables and Hashin's three-dimensional failure criteria. Ladeveze's theory using damage variables to consider the matrix/shear damage was combined with stiffness degradation in fiber direction. Four different failure modes were considered including matrix compression/shear, matrix tension/shear, fiber compression, and tension failures. The friction between bolt and composite and the clamping force were considered using a commercial finite element software ABAQUS. The damage model was incorporated using the user-defined subroutine of the software. The predicted result was verified with the existing test result for bearing tension double shear and showed the deviation ranging 7~16% from test results.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.17 no.4
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• pp.38-47
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• 2013

For the joint connection of the precast steel grid composite decks, the prefabricated joint which is composed of concrete shear key and high-tension bolts was already proposed. In this study, for the purpose of increasing the bending stiffness and bending strength of the proposed prefabricated joint section details of the proposed joint are modified, and through experimental tests the bending performance, such as stiffness and strength of a modified joint, is compared with those of the proposed joint. Test and analysis results show that the shear cracks in the concrete shear key are clearly reduced by the strengthening of the shear key using shear studs and additional rebars. According to analysis results of the moment-curvature relationship, bending stiffness of the modified joint is about 47% greater than the stiffness of the proposed joint. Furthermore, the modified joint has about 32% greater bending strength than the proposed joint. Compared to specimens without the joint the modified joint has same or slightly higher bending strength, but about 37% lower bending stiffness.

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

• Composites Research
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• v.22 no.5
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• pp.30-36
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• 2009

The failure strengths and modes in carbon fiber reinforced polymeric composites, with two serial bolt-fastened composite joints, were investigated to evaluate the typical joint configurations of composite components. The parametric studies were performed experimentally at room temperature dry and elevated temperature wet, $82.2^{\circ}C$ on several different laminate configurations. Based on the experimental data presented, two basic load-displacements curves are observed. Each failure mode has the characteristic curve. It is showed that the bearing failure mode occurs in elevated temperature wet condition. It is analysed that the strength of bearing failure mode is not highly depending on the effective modulus of specimen. The failure strength at elevated temperature wet is decreased by the cause of interfacial deterioration between fiber and matrix with moisture absorption.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.559-560
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• 2009

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2011.06a
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• pp.543-544
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• 2011

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.27 no.2
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• pp.251-260
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• 2015

The end plate connection is applied to beam-column moment connections in various forms. Such end plate connection displays changes in the behavioral characteristics, strength and stiffness, and energy dissipation capacity based on the thickness and length of the end plate, the number and diameter of the high strength bolt, the gauge distance of the high strength bolt, prying action force of the high strength bolt, and dimensions and length of the welds. Accordingly, this study has apprehended the axial tensile stiffness and prying action force of the high strength bolt connected on the tensile side based on the difference in thickness of the end plate, and was conducted to propose an analysis model for the prediction of such variables that affect the operating properties of the end plate. To achieve this, this study has conducted a three-dimensional non-linear finite-element analysis of the unstiffened expanding end plate connection by selecting only the thickness of the end plate as the variable.