인장이음은 고장력 볼트의 체결력과 모재 그리고 고장력 볼트의 내력을 직접적으로 활용하고, 볼트구멍의 가공수나 체결개소의 감소, 피로저항성 등에 있어 유리하며 때문에 역학적으로 매우 효율적인 연결이다. 이러한 인장이음은 교량의 거더와 가로보의 이음, 주탑의 수평이음, 보-기둥 연결부, 바닥판 단부 2차부재 연결부, 브라켓 등에 적용될 수 있다. 본 연구에서는 인장이음의 역학적 거동을 파악하기 위해서 T-인장이음에 대한 정적실험을 수행하였다. 시험변수는 고장력 볼트의 직경, 플렌지 두께 및 체결력 감소이며, 인장이음의 파괴양상과 내력, 플랜지 두께와 고장력 볼트의 직경의 영향, 체결력의 영향에 대해 분석하였다.
This paper is concerned with forming of Al-Zn-Mg-Sc aluminum alloy bolts, focusing on the effects of heat treatment and age-hardening on the formability and ductile damage evolution. Both experimental and finite element studies were performed. From the experiments, it is observed that the heat treatment or the normalization of Al-Zn-Mg-Sc aluminum alloy increases its formability dramatically resulting in successful bolt forming, while the effects of age-hardening at room temperature on the stress-strain relationship and formability are not very critical. Deformation characteristics such as distribution of effective stress and strain, material flow, and ductile damage evolution during bolt forming are examined using a commercial finite element package, Deform-2D. It should be noted that the extrusion load predicted by the finite element method matches well the experiment results. The finite element predictions on the deformation characteristics support the experimental observations such as fracture of bolt head flange, material flow, and distribution of hardness.
The results of a series of finite element (FE) simulations and experimental studies are used to develop strength and stiffness models that predict the failure capacity and response characteristics of unstiffened extended endplate connections with circular and rectangular bolt configurations associated with deep girders. The proposed stiffness models are composed of multi-linear springs which model the overall extended endplate/column flange system deformation and strength of key-components. Comparison of model predictions with FE and experimental results available in the literature show that the proposed models accurately predict the strength and the response of extended endplate/column system with circular and rectangular bolt configurations. The effect of the bolt configuration (circular and rectangular) on the prying phenomenon encountered in the unstiffened extended endplate/column system was investigated. Based on FE results, extended endplate with circular bolt configuration has a more ductile behavior and exhibits higher total prying forces. The proposed models can be used to design connections that cover all possible failure modes for extended endplate with circular bolt configuration. This study provides guidelines for engineers to account for the additional forces induced in the tension bolts and for the maximum rotational capacity demand in the connection which are required for seismic analysis and design.
In the case of the external cylindrical grinding machine, the grinding mechanism can cause a wheel to vibrate due to a wheel cutter. This phenomena will bring about the unsymmetric wear up to high frequency without any relation of rotational speed. So far, when the grinding spindle is analyzed, it is assumed that a wheel is considered as lumped mass at the endof a beam. Nowadays, there is a tendency to use the wheel with a lsrge diameter or CBN wheel to achieve the high speed and accuracy grinding performance. Therefore, this kind of assumption is no longer valid. At the analysis of the grinding spindle, the parameter which dapends on the dynamic characteristics is a combination force between each part. For example, there is the tightness torque of a bolt and taper element in the grindle. In addition, the material property of the wheel can contribute the dynamic characteristics. This paper shows the mode participation of the shell mode of the wheel in the grindle and the dynamic characteristics according to the parameters which are the configuration of the flange and tightness torque of a bolt and taper. Modal parameter of the wheel, flange and the spindle can be extracted through frequency response function obtained by modal test. After that, by changing the tightness torque and kinds of wheel, we could accomplish the test in the whole combined grinding spindle. To perform modal analysis of vibration characteristics in the grinding spindle, we could develop the model of finite element method.
재액화 드럼은 과냉각된 LNG를 증발가스에 직접 분사하기 위해 상부에 스프레이 노즐을 설치하고, 기액 분리가 용이하도록 데미스터를 설치한 제품으로, 소형 재액화 설비의 재액화 효율을 높이기 위해 개발한 제품이다. 드럼의 상온 내압기밀시험에서는 설계압력의 1.5배 이상의 압력에서도 누설(Leak)이 없었으나, 단열성능시험 중 온도변화에 따른 수축/팽창으로 인해 볼트풀림 현상이 발생하였다. 제품의 지속적인 사용을 위해 플랜지 결합부의 단열 시공은 탈부착이 가능하도록 개발하였으며, 기존 단열과의 열침입량 비교 결과 드럼 내 유입 유량 대비 매우 미미함을 확인하였다.
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.
In inverted T-shape composite beam examine the structural behavior by experiment According to arrangement, type of stud connector, type of shear connector, reinforcement by welding of stirrup and a close analysis we came to these conclusion. 1) The compare result of bending strength according to arrange type of stud connector : A1-W(stud connector located web)specimen is exceed than A1-F(stud connector located flange). 2) B1-N(using prominence and depression of the web by shear connector) specimen is decrease than A1-W(using stud bolt by shear connector)specimen in bending strength and B2-N(reinforced by welding the stirrup to lower flange)specimen is similar with A2-W specimen. 3) According to reinforced by welding the stirrup to flange, the stiffness and bending strength of the beams are increase. A-scries stirrup comparatively low effective in the increase of strength by welding the stirrup to flange because enough composite effect show by stud connector, but B-series stirrup is comparatively high effective in shear connector effect because shortage of prominence and depression of the web.
In this study, partially restrained beam-column moment joints in the weak-axis direction were examined using three large-scale specimens subject to cyclic loading in order to assess the seismic resistance of the joints of low-rise steel structures and to propose joint details based on the test results. The influence of different number of bolts on the moment joints was thoroughly investigated. It was found that the flexural capacity of the joints in the direction of weak axis was highly dependent on the number of high-tension bolts. In addition, even though the flexural connections subjected to cyclic loading was perfectly designed in accordance with current design codes, severe failure mode such as block shear failure could occur at beam flange. Therefore, to prevent excessive deformation at bolt holes under cyclic loading conditions, the holes in beam flange need to have larger bearing capacity than the required tensile force. In particular, if the thickness of the connecting plate is larger than that of the beam flange, the bearing capacity of the flange should be checked for structural safety.
Frame composed of concrete-filled steel tubular columns and I-shaped steel beam has been researched in order to development reasonable connection details. The present paper describes the results of an experimental program in four different connection details. The connection details considered include through-bolt between I-shaped steel beams and concrete-filled steel tubular columns and two details of welded connections. One of the welded connection details is stiffened by angles welded in the interior of the profile wall at the beam flange level. The specimens were tested in a cruciform loading arrangement with variable monotonic loading on the beams and constant compressive load on the column. For through-bolt details, the contribution of friction and bearing were investigated by embedding some of the bolts in the concrete. The results of the tests show that through-bolt connection details are very ductility and the bearing is not important to the behavior of these moment connections. The angles welded in the interior of the profile wall increase the strength and stiffness of the welded connection detail. In addition, the behavior curves of these connections are compared and some interesting conclusions are drawn. The results are summarized for the strength and stiffness of each connection.
It is well known that, in order to accurately predict the behaviour of steel structures a requirement the definition of the mechanical behaviour of beam-to column joints is of primary importance. This goal can be achieved by means of the so-called component method, which, in order to obtain the whole behaviour of connections, provides to break up joints in basic components of deformability and resistance. One of the main joint components used to model bolted connections is the so-called equivalent T-stub in tension, which is normally used to predict the behaviour of bolted plates in bending starting from the behaviour of the single bolt rows. In past decades, significant research efforts have been devoted to the prediction of the behaviour of bolted T-stubs but, to date, no particular attention has been devoted to the characterization of their plastic deformation capacity. To this scope, the work presented in this paper, taking into account the existing technical literature, proposes a new theoretical model for predicting the whole behaviour up to failure of bolted T-stubs under monotonic loading conditions, including some complexities, such as the bolt/plate compatibility requirement and the bolt fracture, which are necessary to accurately evaluate the ultimate displacement. After presenting the advances of the proposed approach, a comparison between theoretical and experimental results is provided in order to verify its accuracy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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