• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권1호
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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.

• Composites Research
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• 제26권2호
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• pp.91-98
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• 2013

복합재 이중-겹침 볼트 체결부의 파손을 예측하기 위해 손상계수를 고려한 강성저하 방법과 Hashin의 3차원 파손판정식에 근거한 3차원 유한요소해석 방법을 제안하였다. 기지 혹은 면내(In-plane) 전단 손상을 고려하기 위해 손상변수를 이용하는 Ladeveze 이론을 섬유방향 강성저하와 연계하여 사용하였고, 수지 압축/전단, 수지 인장/전단, 섬유압축, 섬유 인장 등 4가지 파손모드를 고려하였다. 상업용 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 마찰력과 볼트 체결력을 고려하였고, 강성저하모델 처리를 위해 ABAQUS의 사용자 정의 부프로그램을 이용하였다. 제안된 유한요소해석 방법을 검증하기 위해 복합재 이중겹침 볼트 체결부 시험 결과와 파손강도를 비교한 결과 7~16% 오차를 보임을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권6호
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• pp.26-35
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• 2019

본 논문에서는 항공우주분야 등 여러 분야에서 사용되는 복합재 볼트 체결부에 대해 점진적 파손 해석을 수행하였다. 단일 볼트 체결 시편에 대한 해석을 통해 해석 방법에 대해 검증하고 이를 이용해 이 중 볼트 체결 시편의 점진적 파손에 관해 연구하였다. 점진적 파손 해석을 위해 Hashin 파손 판정식과 에너지 기반 점진적 파손모델을 사용하였다. 복합재료의 4가지 파손모드에 대해 손상변수를 정의했다. 이에 따른 물성저하를 계산하였다. 단일 볼트로 체결된 시편에 대해 시험 및 점진적 파손해석을 수행하여 시험 및 해석결과를 비교한 결과 약 5% 이하의 오차로 해석의 신뢰성을 확인하였다. 이중 볼트 체결 시편에 대해 점진적 파손해석을 이용해 볼트 원공으로부터 모서리까지의 거리와 볼트 사이의 간격을 고려하여 이중 볼트 체결부에 대한 매개변수 분석을 수행하였다.

• Composites Research
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• 제24권1호
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• pp.17-23
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• 2011

풀아웃 하중을 받는 복합재 샌드위치 체결부의 파손 거동을 시험으로 연구하였다. 체결의 방식과 코어의 종류를 달리하여 5종류, 총 30개의 시편에 대해 시험을 수행하였다. 시험 결과, 노멕스 하니콤 코어를 사용할 경우 코어의 강성에 의해 지배되는 전단좌굴이 먼저 발생하고, 이후 50~200% 정도의 추가적인 하중을 지지하다가, 면재가 찢어지는 최종파손이 발생하였다. 반면에 PMI 폼을 사용하면 하중 초기에 코어의 전단파손이 발생하며 지지하중도 크게 저하되는 것을 확인하였다. 파손모드를 고려한 설계의 관점에서 볼 때, 노멕스 코어를 사용할 경우 코어의 강성과 면재의 강성 및 강도를 동시에 고려해야 하는 반면, 폼 코어를 사용할 경우 코어의 전단파손 하중을 높이는 것이 가장 중요한 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1635-1642
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• 2012

어셈블리 시스템의 동적거동을 예측하기 위해서는 그 시스템의 체결에 사용된 조인트의 동특성을 정확히 아는 것이 중요하다. 그러나 이들 체결부의 동특성은 매우 큰 산포로 인하여 해석 또는 실험적인 방법으로 동특성을 동정하기 까다로우며, 때로는 불가능 한 경우도 있다. 체결부 동특성 동정 관련 선행 연구사례는 대부분이 실험과 해석을 연계한 방법이며, 그 대상은 볼트조인트에 국한되어 있다. 본 연구에서는 힌지조인트를 대상으로 체결부의 동특성을 동정하는 간단한 방법을 제시한다. 본 연구에서 제시하는 방법의 타당성을 입증하기 위해두 개의 빔이 힌지조인트에 연결된 체결구조물을 제작하여 주파수-응답 실험을 실시하고 그 결과를 제시된 방법의 결과와 비교/검증한다. 그리고 본 연구에서 제안하는 방법을 실제 자동차에 사용되고 있는 글로브박스(Glove Box)의 힌지조인트에 적용해 보았다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.38-47
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• 2013

프리캐스트 방식에 의해 제작이 가능한 격자형 강합성 바닥판의 이음부로서 콘크리트 전단키와 고장력볼트 체결로 구성된 조립식 이음부가 제안된 바 있다. 본 연구에서는 콘크리트 전단키와 고장력볼트로 구성된 이음부의 휨강성과 휨강도를 향상시키고자 단면상세를 개선하였고, 구조실험을 통해 얻은 결과를 기존 볼트체결 이음부와 비교 분석하였다. 비교분석 결과에 의하면, 전단스터드와 가외철근에 의한 이음부 콘크리트 보강으로 뚜렷한 전단균열 감소효과가 있었다. 모멘트-곡률 관계로부터 구한 휨강성을 서로 비교해 본 결과, 단면개선 전의 이음부에 비해 약 47% 정도 휨강성이 증가한 것을 알 수 있었다. 또한, 휨강도 비교결과에 의하면 개선된 이음부의 휨강도는 개선 전에 비해 약 32% 증가하였다. 개선된 이음부의 휨성능을 이음부가 없는 단면과 비교하면, 휨강도의 경우 동등 수준 이상이었으나, 휨강성의 경우는 약 37% 정도 더 작은 것으로 분석되었다.

• 한국항공운항학회지
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• 제19권4호
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• pp.12-17
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• 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.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권4호
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• pp.452-459
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• 2019

In order to design and manufacture structures such as a guided missile, assembly process with fastener is an essential method of fabrication. In this study, the dynamic characteristics of a cylindrical structure with bolted joints were studied using experimental methods. The change of the natural frequency of the structure with the change of the fastening method and the tightening torque were measured by the test and the finite element analysis was performed using the stiffness model of the fastening part according to the fastening method and compared with the test results.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권3호
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• pp.333-340
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• 2011

본 연구에서는 복합소재 단일겹치기 조인트의 접착부재 형상 및 필렛 유무에 따른 응력집중 완화 효과를 평가하였다. 이를 위해 6가지 서로 다른 끝단부 형상에 대해 비선형 유한요소 해석을 수행하였다. 또한, 복합재 접착부재와 접착제의 다양한 강성비에 따른 6가지 모델의 최대 전단 및 수직응력의 변화를 고찰하였다. 접착부재가 순방향 테이퍼를 갖는 모델의 경우에는 가장 높은 응력값을 보여 조인트의 접합강도가 가장 취약할 것으로 예상되었다. 이에 반해, 접착부재가 역방향 테이퍼를 갖고 필렛이 존재할 경우 가장 낮은 응력값을 보였다. 접착부재와 접착제의 강성변화에 따른 최대응력 변화를 고찰한 결과 접착부재의 강성은 클수록, 접착제 강성은 낮을수록 응력집중은 완화되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.559-560
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• 2009