• 한국기계가공학회지
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• 제18권2호
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• pp.14-21
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• 2019

In recent years, the use of composite structures has become commonplace in various fields such as aerospace, architecture, and civil engineering. In this study, A method is proposed to find optimal position of bolt hole for fastening of composite structure. In the case of composites, stress distribution is very complicated, and design optimization based on this phenomenon increases difficulty. In selecting the optimum position of the bolt hole, the response surface method(rsm), which is a method of optimization, was applied. A response surface was created based on design points by multiple finite element analyzes. The position of the bolt hole that minimizes the stress when bolting on the response surface was found. The distribution of the stress at the position of the optimal hole was much lower than that of the initial design. Based on the results of this study, it is possible to increase the design safety factor of the structure by appropriately selecting the position of the bolt hole according to various load types when designing the structure and civil structure.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권6호
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• pp.459-465
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• 2016

본 연구에서는 인장이음에 대한 반복하중의 영향을 파악하기 위하여 단순 인장이음을 대상으로 피로시험을 수행하였다. 인장이음의 볼트체결에 따른 축력과 작용하중에 의한 축력의 변화를 측정하였고 반복하중에 의한 볼트의 축력과 파괴양상, 이음의 피로강도를 조사하였다. 인장이음의 구조 상세 변수는 플랜지 두께와 고장력 볼트의 직경으로서 이들의 조합에 따라 볼트와 연결부의 강성이 달라지도록 하였다. 피로시험결과, 반복하중을 받는 인장이음의 파괴모드는 EC3에서 제시하고 있는 정적 파괴모드별 극한하중을 이용하여 평가될 수 있었다. 인장이음의 피로강도는 지레작용을 고려하지 않은 EC3(36)의 피로강도보다 상당히 안전측의 결과로 나타났다. 그러나, 지레작용에 의한 부가축력은 볼트 축력의 증가를 일으키기 때문에 피로강도에 대한 신중한 평가가 필요하다.

• Tribology and Lubricants
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• 제32권4호
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• pp.132-139
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• 2016

The piston of a marine diesel engine works under severe conditions, including a combustion pressure of over 180 bar, high thermal load, and high speed. Therefore, the analyses of the fatigue strength, thermal load, clamping (bolting) system and lubrication performance are important in achieving a robust piston design. Designing the surface profile and the skirt ovality carefully is important to prevent severe wear and reduce frictional loss for engine efficiency. This study performs flexible multi-body dynamic and elasto-hydrodynamic (EHD) analyses using AVL/EXCITE/PU are performed to evaluate tribological characteristics. The numerical techniques employed to perform the EHD analysis are as follows: (1) averaged Reynolds equation considering the surface roughness; (2) Greenwood_Tripp model considering the solid_to_solid contact using the statistical values of the summit roughness; and (3) flow factor considering the surface topology. This study also compares two cases of skirt shapes with minimum oil film thickness, peak oil film pressure, asperity contact pressure, wear rate using the Archard model and friction power loss (i.e., frictional loss mean effective pressure (FMEP)). Accordingly, the study compares the calculated wear pattern with the field test result of the piston operating for 12,000h to verify the quantitative integrity of the numerical analysis. The results show that the selected profile and the piston skirt ovality reduce friction power loss and peak oil film pressure by 7% and 57%, respectively. They also increase the minimum oil film thickness by 34%.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권2호
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• pp.161-169
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• 2022

정부[3]에서는 강관비계를 재래식 비계로 규정하고 일체형 작업발판인 시스템비계를 우선 설치하도록 제도화 하고 강관비계의 사용을 최대한 지양하고 있는 추세이다. 하지만 발전소, 플랜트 현장 등 장비의 진입이 안 되거나 본 구조물의 구조가 복잡한 곳, 그리고 지면에서 비계를 쌓아 올리지 못하는 곳에서는 강관비계를 설치하여 작업할 수 밖에 없다. 고소부위의 H-beam 구조물에 강관비계를 설치하여 작업자들이 안전하게 작업을 할 수 있도록 작업공간을 형성하기 위해서는 철골용 클램프의 성능은 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 철골용 클램프의 설치 방향별 부재의 변형 및 인장하중에 대해 성능시험 및 구조해석 모델링을 통해 확인한 결과 설치 방향별 성능은 안전인증 기준인 인장하중 10,000N을 만족하는 것으로 확인 되었다. 다만 성능값은 만족하지만 부착부 누름 볼트의 변형발생이 확인되었고, 부착부 본체는 변형이 미미한 것으로 확인되었으므로 철골용 클램프는 하중이 전달되는 방향으로 설치하여 부착부 본체에 하중이 제대로 전달될 수 있도록 하는 것이 보다 안전한 방법이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8812-8819
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• 2015

콘크리트 궤도 건설의 증가로 인한 레일 체결장치의 중요성이 커지고 있는 상황에서 최근 레일 체결장치의 부속품인 텐션클램프가 절손되는 사고가 발생되었다. 이는 현장상태, 운영기관, 열차운행조건 및 빈도 등 다양한 요인에 의한 것으로 텐션클램프의 거동관련 연구가 필요하다. 본 논문에서는 실내실험 및 유한요소해석을 통해 텐션클램프의 역학적 거동을 분석하였다. 실내실험을 수행하여 텐션클램프 체결력에 따른 응력 및 변위를 도출하고 이를 유한요소해석 결과와의 비교를 통해 해석 모델을 검증하였다. 또한 검증된 모델을 적용하여 열차 하중에 따른 텐션클램프의 변형과 응력을 도출하고, 응력 분석을 통해 텐션클램프의 피로에 대한 취약도를 파악하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.314-319
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• 2016

플랜지 볼트는 체결하중을 분산시키기 위한 와셔와 같은 역할을 하는 플랜지를 가지고 있으며, 주로 냉간단조로 성형된다. 플랜지의 단조 시 꽃무늬 모양의 결함이 발생할 수 있다. 이 결함은 치수 정밀도 및 품질 저하 등의 문제점을 야기할 수 있어 이에 대한 개선이 요구된다. 본 논문에서는 플랜지 볼트의 플라워 형상 결함을 개선하기 위한 금형 설계방법을 제안하고자 하였다. 이를 위해 기존의 단조 공정에서 앞판의 내경을 변수로 금형을 수정하였다. 수정된 금형을 적용한 단조 공정은 상용 유한요소해석 코드인 DEFORM-3D를 이용하여 시뮬레이션 하였고, 해석결과를 기준으로 단조 실험을 하여 결과의 신뢰성을 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.121-128
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• 2010

저층 장스팬 철골프레임에는 강재절감을 위해 휨모멘트 저항에 극대화한 판폭 두께비가 큰 변단면 부재를 사용하고 있다. 게다가, 밀착조임 볼트접합은 고장력 볼트조임에 비하여 공사비 절감과 시공용이성의 장점을 지니고 있다. 한편, 밀착조임 엔드플레이트 접합사용에 다수 장점을 가지고 있음에도 불구하고 구조적 거동 및 해석상의 복잡함이 존재한다. 이에 본 연구에서는 밀착조임 엔드플레이트 접합형 변단면 부재에 대한 실대형 실험을 행하였다. 변수로는 체결 토크치, 재하패턴, 볼트종류, 접합부 파괴형이다. Silva et al.과 AISC(2003)에서 제시한 강성 및 내력식을 이용한 예측결과를 실험결과와 비교하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권5호
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• pp.1305-1330
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• 2015

The successful application of the component-based approach - widely used to model structural joints - requires knowledge of the mechanical properties of the constitutive joint components, including an appropriate assembly procedure to derive the joint properties. This paper presents a component-method model for a structural joint component that is located in the tension zone of blind-bolted connections to concrete-filled tubular steel profiles. The model relates to the response of blind-bolts with headed anchors under monotonic loading, and the blind-bolt is termed the "Extended Hollo-bolt". Experimental data is used to develop the model, with the data being collected in a manner such that constitutive models were characterised for the principal elements which contribute to the global deformability of the connector. The model, based on a system of spring elements, incorporates pre-load and deformation from various parts of the blind-bolt: (i) the internal bolt elongation; (ii) the connector's expanding sleeves element; and (iii) the connector's mechanical anchorage element. The characteristics of these elements are determined on the basis of piecewise functions, accounting for basic geometrical and mechanical properties such as the strength of the concrete applied to the tube, the connection clamping length, and the size and class of the blind-bolt's internal bolt. An assembly process is then detailed to establish the model for the elastic and inelastic behaviour of the component. Comparisons of model predictions with experimental data show that the proposed model can predict with sufficient accuracy the response of the component. The model furthers the development of a full and detailed design method for an original connection technology.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.5945-5949
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• 2014

농촌의 고령화로 인한 일손이 감소되고 있다. 반면 노인들의 일은 늘어나고 있다. 또한 농부들은 대량생산을 목표로 하는 사람들이 늘어나고 있다. 그리고 일 효율의 문제에 있어서도 보완하기 위해 농작물을 보호하는 지지대와 집게에 대한 연구를 하려고 한다. 지지대의 강도는 바람의 세기보다 강하여 파손의 우려는 없지만 집게가 식물을 잡을 만큼의 힘을 가지고 있지 않아서 형상설계 문제로 접근 하였다. 실제 지지대와 집게에 걸리는 하중을 구하고 시뮬레이션 값과 비교하여 시뮬레이션의 정확도를 확인한다. 시뮬레이션의 신뢰성을 토대로 더 큰 힘을 버틸 수 있는 모델과 크기를 선택한다. 본 논문의 연구결과를 통해 0.1N에서 0.6N의 작용력이 작용하여도 1.29N의 작용력까지 버틸 수 있는 농작물 지지대를 설계하여 농작물 고정용 집게에 걸어 고정하게 됨으로 작업시간의 단축과 작물의 생육과 작물의 재해를 방지 및 예방, 도움이 될 것이라 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.82-88
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• 2012

본 논문은 나사조임 단자대에 접속되는 전선접속부의 나사조임토크에 따른 열적특성을 분석하고자, 나사조임토크를 KS C 2625에서 규정한 정상조임토크와 시공불량 및 경년변화 등의 원인으로 인해 나사조임의 풀림으로 발생될 수 있는 이상조임토크를 실험의 변수로 하였다. 이때, 정상조임토크와 이상조임토크에 동일한 부하를 인가한 후, 열화상카메라를 이용하여 전선접속부의 열적특성을 측정한 후 비교 분석하였다. 도출된 결과를 바탕으로 향후 전기안전점검 시 단자대 접속개소의 조임토크 불량으로 인한 발열을 사전에 감지하고, 전기화재의 위험성이 나타날 가능성을 최소화 할 수 있는 대책자료로 활용하고자 한다.