• 한국항공우주학회지
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• 제35권12호
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• pp.1129-1134
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• 2007

페이로드 페어링은 외부환경으로부터 위성 및 전자 탑재물들을 보호한다. 그리고 위성 분리 전에 페이로드 페어링은 투하 된다. 페어링 분리를 위하여 전단볼트로 체결된 체결프레임이 페이로드 페어링에 조립되어 있다. 전단볼트의 역할은 전체 구조하중을 견디며, 화약폭발력에 의해 절단이 된다. 그리고 전단볼트가 절단된 후 전단볼트로 연결되었던 체결 프레임은 분리된다. 본 논문에서는 전단볼트 설계에 대한 구조시험과 해석을 수행하였다. 구조시험은 체결 프레임을 포함한 하드웨어에 압축, 굽힘, 전단하중을 부가하였다. 시험결과 전단볼트는 비행하중 지지를 위한 구조강도와 화약폭발에 의해 절단되는데 요구되는 낮은 강도 조건을 만족하였다.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.117-131
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• 2009

KSLV-1 1단 후방동체 상부 조합체 상세설계를 수행하였다. 동체 사이징 프로그램으로 기본적인 형상을 결정했다. 체결류 기본설계를 통하여 스킨-프레임, 스트링거-프레임의 체결류 선정하였다. 유한요소 프로그램을 통한 프레임 구조해석 및 인터페이스 확인을 통하여 프레임을 설계하였다. 또한 유한요소 프로그램으로 컷 아웃을 고려한 부분을 해석을 수행하여 구조 안전성을 확인하였다. 전단체결류 설계를 위하여 최대 전단하중에 대한 최대전단응력을 유한요소 방법으로 구하였다. 이러한 동체해석 사이징과 유한요소 및 체결류 선정 프로그램을 사용하여 후방동체 상부조합체의 상세설계를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권7호
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• pp.765-770
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• 2014

본 논문에서는 복합재 대차프레임 볼트 체결부의 내구성 향상 방안에 대한 연구를 다루고 있다. 이를 위해, 인서트와 나사산 유무에 따른 3가지 경우를 고려하여 볼트 체결부에 대한 시험 및 해석을 통해 인서트 형태 및 유무에 미치는 영향을 평가하였다. 제안된 볼트 체결부의 구조 성능은 ASTM D5961에 의거한 시험을 통해 비교 평가하였다. 시험결과, 나사산이 없는 인서트를 갖는 볼트 체결부가 가장 적합한 것으로 확인되었다. 또한, 볼트 체결부를 고려한 복합재 대차프레임에 대한 구조 안전성 평가를 JIS E 4207에 의거하여 유한요소해석을 통해 평가하였다. 복합재 구조물은 Tsai-Wu 파손기준식에 의해 파손평가를 적용하였고, 볼트 체결부와 같은 금속재 구조물은 Von-Mises 파손기준식에 의해 평가하였다. 이때, 볼트 체결부의 경우에는 상세한 구조해석 결과 검토를 위해 서브모델링 기법을 적용하였다. 구조해석결과, 나사산이 없는 인서트가 적용된 볼트 체결부의 경우에는 볼트 체결부 주위의 복합재 구조물에 발생하는 Tsai-Wu 파손지수가 다른 경우에 비해 약 50% 감소하는 경향을 보였는데, 이는 나사선이 없는 인서트 형상이 복합재 대차프레임 볼트 체결부의 내구성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.257-265
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• 2012

저층 장스팬 철골프레임에는 강재절감을 위해 휨모멘트 저항을 극대화 한 판폭두께비가 큰 변단면 부재를 이용한 PEB시스템을 사용하고 있다. 또한, 밀착조임 볼트접합은 완전조임 볼트접합에 비하여 공사비 절감과 시공용이성의 장점을 지니고 있다. 이에 본 연구에서는 밀착조임 볼트접합으로 이루어진 엔드플레이트형 접합형식에 판폭두께비가 큰 변단면 철골프레임의 실대형 실험을 행하였다. 변수로는 볼트체결방법과 재하하중방법이다. 프레임위치별 구조적 거동에 대해서 실험결과를 분석하고, 하중-변위관계에 대해서 해석결과와 비교하였다. 또한, 현장에서 밀착조임 볼트체결에 대한 볼트축력 도입과 사용성을 평가하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권7호
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• pp.601-611
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• 2007

기계적 체결로 조립된 대부분의 항공기 구조는 볼트나 리벳구멍 가장자리의 부재간 접촉면 또는 체결구멍 부위에서 프레팅 손상을 받게 된다. 이러한 프레팅 부분슬립 경계부위에는 높은 접촉응력이 유발되고 이로 인해 프레팅 피로균열이 조기에 발생되어 피로수명을 현저히 감소시키게 된다. 본 연구는 2024-T351 알루미늄 합금판에 대하여 서로 다른 프레팅 조건하에서 일련의 프레팅 피로실험을 수행하여 역학적 파라미터와 프레팅 접촉조건 변수들과의 정량적 연계성을 검토하였다. 그리고 역학적 파라미터를 기초로 하는 기존의 수명예측 모델의 유효성을 분석하고 수정 적용하였다. 또한 파라미터 변화에 따른 접촉면에서의 응력 및 변형률 변화 거동을 고찰하기 위하여 탄소성 유한요소해석을 통하여 접촉응력을 해석하고 프레팅접촉 파라미터들과 피로균열 발생수명 사이의 관계에 대해 고찰하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권6호
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• pp.93-100
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• 2013

This paper presents the development process for a bicycle monocoque frame using bolt fastening. Traditionally, bicycle frames have been constructed with metal tubes joined at their ends by welding. These frames have been brazed or soldered onto metal lugs, forming the frame. Because stress loads become greatest at the joint of the bicycle tube frame, joint construction strongly influences frame design and construction. To avoid the inherent problems of material discontinuity at frame joints, numerous designers have attempted to reduce or eliminate the number of joints in tube frames. Nevertheless, the manufacture of high quality, reliable, one-piece and jointless frames has proven difficult and expensive. In this study, a new monocoque frame adapted to a hybrid bike is proposed. The advantage of the monocoque frame, is theat is has a rechargeable battery system that is built into the frame; as a result, the emotional quality for the customer is improved. In order to estimate the design compatibility compared with that of tube frames, structural analysis is performed using finite element method. A prototype based on a modified design has also been made and stability testing has been carried out.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.219-225
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• 2015

선박 분야에서 이산화탄소($CO_2$) 배출을 줄이고 연료 효율을 높이기 위한 방법의 하나로 항해하는 선박의 공기 저항을 줄이기 위한 에어 스포일러를 장착하는 방안이 검토될 수 있다. 본 연구에서는 대형 선박에 적용될 수 있는 복합재 에어 스포일러의 체결부를 설계하고, 이에 대한 정적, 피로강도를 평가하였다. 하중은 선박의 운항 중 발생하는 청파(Green Water Pressure) 0.1 MPa이 에어 스포일러에 수직하게 가해지는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러는 유리섬유 면재에 발사 코어를 갖는 샌드위치 형태로 제작하였고, 여러 개의 샌드위치 패널이 셀(Cell) 형태로 강(Steel) 프레임에 볼트로 체결되는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러와 프레임의 체결부는 베어링 파손을 가지도록 설계하고, 정적(베어링) 시험과 피로(4점 굽힘) 시험을 수행하였다. 시험 결과 개발된 에어 스포일러는 정해진 외부하중을 견딜 수 있는 충분한 안전여유를 갖는 것을 확인하였다. 개발된 에어 스포일러는 조만간 대형 상업용 선박에 적용될 예정이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권2호
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• pp.108-114
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• 2002

본 연구에서는 KSR-Ⅲ 로켓의 날개-동체 조인트에 대한 비선형 유한요소해석을 수행하므로 적절한 설계 개선을 제시하였으며, 최종 설계의 검증을 위해 수행된 구조 시험 결과와 비교하여 해석의 타당성을 평가하였다. 날개-동체 조인트는 동체 프레임 상에 존재하는 체결 홈에 날개의 체결부가 끼워짐으로 연결되는 방식으로 설계되었다. 이 방식은 연결 구조물간의 하중 전달을 주로 구조물간의 접촉면을 통해 이루어지게 하며, 체결 볼트를 통해서는 구조물을 고정하되 전달 하중은 최소화하기 위한 것이다. 조인트 구조의 정확한 해석을 위해 연결 구조물간의 접촉 및 체결 볼트를 통한 하중 전달을 묘사할 수 있는 세심한 구조 모델링을 적용하였다. 해석 결과에 의해 제시된 설계 개선은 구조시험을 통해 안전성이 검증되었으며, 해석 및 시험 결과가 잘 일치하였다.

• 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.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제7권1호
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• pp.59-62
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• 2021

관형지지물은 단일 강관 기둥 형태의 송전탑으로 강관은 상하 여러 개의 프레임으로 분할되어 플랜지부에서 볼트로 체결된다. 신설 송전선로 관형지지물 플랜지 연결부에서 가압전 조립 볼트 절손이 발견됨에 따라 강관도괴방지 대책 수립을 위한 손상원인분석 기술지원을 수행하였다. 본 건에 대해 파손면·균열 분석 기술을 통해 제작과정 상의 문제가 있었음을 확인하였다.