각국 강구조물 시공현장에서 사용되고 있는 고장력볼트의 인장강도는 1,000 MPa급이 주종을 이루고 있으나, 고강도강과 극후판의 개발과 강교량 건설기술의 발전에 따른 교량 지간의 장대화로 인하여 강도가 큰 새로운 볼트 개발이 요구되고 있다. 현재, 인장강도 1,300 MPa급의 고장력볼트가 개발되어 사용중에 있다. 그러나 고장력볼트는 작은 단면에 큰 하중이 작용하기 때문에 고강도볼트에서는 응력집중이 완화된 나사형상과 구조성능이 우수한 고장력볼트가 보다 효과적이다. 본 연구에서는 KS에서 규정된 나사형상보다도 우수한 나사형상을 개발하기 위하여 해석적 연구를 수행하였다. 나사형상에 대한 특성을 분석하여 볼트와 너트 체결시에도 하중분배가 효과적이고 응력집중이 완화된 신나사형상을 제안하였다. 또한, 실험적 연구에서는 인장강도 1,300 MPa급의 고장력볼트를 대상으로 구조성능에 대해서 실험연구를 수행하였다. 연구결과 신나사형상이 기존의 나사형상보다도 응력집중 완화효과와 구조성능효과가 있음이 검증되었다.
각국의 강구조물 시공현장에서 사용되고 있는 고장력볼트의 인장강도는 일반적으로 1,000 MPa급이 주종을 이루고 있으나, 고강도강과 극후판의 개발과 교량 지간의 장대화로 인하여 강도가 큰 새로운 볼트 개발이 요구되고 있다. 한편, 반복적인 하중이 작용하는 곳에서 인장연결부에 사용되는 고장력볼트에 인장피로파괴 사례가 발생되고 있으나 아직까지 우리나라에서는 이에 대한 이론 및 실험적인 연구가 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 현재 일반적으로 사용하고 있는 F8T, F10T볼트와 새로이 개발된 F13T, F13T-N볼트에 대해서 인장피로실험을 수행하였다. 고장력볼트에 대한 피로강도평가는 반복횟수 200만회에 95% 하한신뢰도분석을 하여 수행하였고, 이를 기초로 3가지의 피로강도 기준안을 제시하였다. 또한, KS나사형상의 볼트와 새로이 제안된 나사선 형상의 볼트에 대한 피로강도에 대해서 비교 검토하였다.
The operational efficiency of domestic gas turbine is about 25% and it is now in the trend of the gradual growth in spite of the severe temperature, frequent starting and shutdown according to the environmental management and the energy-efficient use. Rotor bolts of gas turbine in power plants have been the cause of defects because these gas turbines have been operated for a long time under the high pressure and temperature environment experiencing the aging change and stress concentration of the bonded part. The connection parts of the bolt revealed various failure shape and these parts were elongated under very low pressure when operated in the relaxed condition. The cause is in the lack of the metal distribution in the bottle lack area and the cap screw of the bolt is broken totally in case that the nut is fastened in most cases. Gas turbine rotor bolts are connected to the rotor wheel and these bolts caused the vibration, the bulk accident of the rotor in the event that the coupling power among these bolts was relaxed. Therefore, we would like to evaluate the soundness of the main part of the gas turbine rotor bolt through the measurement of the inner condition change along with the mechanic deterioration and temperature, stress in the gas turbine rotor material.
Finite element analysis and verification experiments were performed in order to find cause of defects such as folding and improper radius around the root area of the thread rolled stud bolts. Thread rolling experiments under several conditions were also carried out to understand the effect of process parameters, such as the rotation speed of the dies and the hardness of the work pieces, on the product quality. Folding defects at the top of thread are attributed to the higher hardness of the work piece and higher rotation speed of the rolling die. It was also found that the radius of screw mainly determined by the radius of the die.
춤이 깊은 골형 데크는 그 단면의 형태가 개방형 단면(개단면(開斷面))으로 단면의 불안정성에 의한 휨비틀림 등의 구조적 문제를 일으킬 수 있다. 박판의 냉간성형강인 데크와 캡플레이트의 접합에 사용되는 연결재(파스너)는 볼트, 리벳, 용접 그리고 나사 접합이 있다. 이 연구는 냉간성형강을 사용한 춤이 깊은 데크와 보강용 캡플레이트간의 직결나사 접합부에 관한 실험적 연구로, 직결나사 접합부의 파괴거동과 최대내력에 영향을 주는 직결나사 배치방법, 직결나사 수, 직결나사 간격 그리고 직결나사 머리밑판의 두께변화를 실험변수로 하여 국외 설계기준식 비교 분석하고자 한다.
외부에 설치된 목재 구조물 및 목조주택의 경우 기본적인 접합에 사용되는 철물은 스크류 볼트, 스테인리스 못, 일반 철못을 사용하는데, 목재의 철물 접합 부분이 외기 환경에 직접적으로 노출됨에 따라 온습도 변화에 의한 영향으로 철물 접합부 못의 마찰 저항성이 저하되어 이에 대한 하자가 지속적으로 발생하고 있으며, 이에 따른 유지보수가 반드시 필요한 실정이다. 하지만, 문제의 개선을 위한 기초자료 확보와 같은 실험 분석 등 현재까지 많은 연구와 대책수립이 이루어지지 않아 하자가 발생된 목재 구조물이 방치되고 있는 실정이므로 본 연구에서는 목재 및 철물 종류별 접합부의 마찰 저항성 분석을 통해 이와 같은 문제 해결을 위한 못 뽑기 저항 특성 분석으로 목재 수종 및 제조 조건 별 올바른 철물 사용 제안과 유지관리 및 보수 보강 계획을 수립할 수 있는 기초자료를 확보하고자 한다.
스페이스프레임의 볼 조인트 접합부에서는 축부에 핀의 삽입을 위한 구멍이 존재하기 때문에 응력집중으로 인한 취성파단의 우려가 있다. 따라서 접합부에서의 변형능력이나 에너지흡수능력은 낮은 편이다. 본 연구에서는 볼 조인트 접합부의 소성변형능력을 향상시키기고 현장에서 발생할 수 있는 시공오차의 흡수가 가능하도록, 볼트의 나사부나 핀부의 취성파단 없이 감소된 축부에서 소성변형능력이 기대되는 새로운 접합상세를 개발하였으며 수치해석과 실험을 통해 그 성능을 검증하고자 하였다. 수치해석과 실험을 통하여 볼트의 축부 및 핀부의 단면을 조절함으로써 기존 고력볼트보다 소성변형능력이 향상됨을 확인할 수 있었다.
Self-loosening of bolts owing to external forces occurs in several machines that are clamped by bolts and nuts. This study focuses on the self-loosening of the aiming bolt of the head lamp in a vehicle. It is important to prevent the aiming bolt from self-loosening as it has a decisive effect on the angle of the head lamp. A nut clamped with a bolt, known as a retainer, is made of plastic and has a partial screw thread. In addition, a transverse load has a considerable impact on the self-loosening of a bolt. We concentrate on the self-loosening of a bolt by a transverse load. The aim of this study is to define the limits of the external force that loosen the bolt. Based on the above conditions, we derive a theoretical equation and develop a numerical analysis program that can calculate the limiting forces for self-loosening. To verify the developed program, we design a test device that can measure the self-loosening by applying sliding forces to the aiming bolt. Using this method, we can draw the following conclusions. First, the developed testing device is suitable to prove the theory for calculating the self-loosening force. Second, the equation confirms the relationship of bolt self-loosening between resistance torque and shear force. Finally, the equation obtains the minimum value of the resistance torque required to decrease the change in the angle of the head lamp, thereby improving the possibility of increasing the stability of the head lamp.
This study investigates the analysis result of structure and fatigue due to the models of the hub space with bolt joint at wheel and the existence or nonexistence of hub ring as the part of suspension system of vehicle. As the static analysis result, the structural vulnerability can be found at hub bolt and the center of wheel at three models. Model 2 and 3 have nearly same deformation and model 1 can be endured at the least load among three models. As the fatigue analysis result, fatigue lives of three models are same at the severest load of SAE bracket history. As many screw threads of weak bolts are jointed in case of model 1, model 1 is shown to be the weakest at fatigue damage among three models. By the result of this study, model 1 with bolt joint becomes most weakest among three models. As model 2 with no hub ring and model 3 with hub ring have the nearly same states of analysis results, hub ring is shown to have no influence on the safety of automotive driving.
Since the concept of osseointegration was introduced by Branemark of Sweden, dental implants have been used for various dental prosthetic treatments. The survival rate of dental implant is likely to be closely related to the total biomechanical role of each component of implant system. The use of interchangeable component is very attractive for dental practitioners because such an approach would save treatment cost, flexibility of prosthetic treatment options as well as conveniences. Therefore, the use of interchangeable implant system has been increasing without scientific assessment of safety and efficacy of various interchangeable implant system. The purpose of this study, therefore, were to compare the geometric characteristic of four interchangeable dental implant screws and the loosening torque of these screws. Four types of dental implant screws tested in this study were Nobelpharma, 3i, Impla-med, Restore. Four screws each of the test specimens were subjected for scanning electron microscopic examinations under the same condition and a 35x magnified standard SEM picture was objected from each test specimen using JSM-5200 scanning microscope. From each of the SEM pictures, eight parameters. i.e., diameter of screw head. screw length, thread pitch, major diameter. neck diameter, neck length, crest width and root width were determined using a caliper. The measurement for each parameters were then corrected for their magnification factor. The loosening torque were also determined by using a torque gauge. All of the measurements were statistically analyzed by ANOVA test and multiple range test. Statistical significance was set in advance at the probability level of less than 0.05. All analyses were done with SPSS software for the personal computer. The conclusion obtained from this studies were summarized as the following; 1. No statistically significances were noted in the thread pitch. and crest width in the four screws, and in the case of major diameter, the Impla-med screw was significantly smaller than the other three screws (p<0.05). Therefore, four implant bolts could be physically inserted in a abutment nuts. 2. The diameter of screw head was decreased in the order of Restore, 3i, Nobelpharma, Impla-med screws and the length of screws were decreased in the order of 3i, Restore, Nobelpharma and Impla-med. The diameter of neck was decreased in the order of Impla-med, Restore. Nobelpharma, 3i screws. The differences of each of these parameters were statistically significant (p<0.05). The width of root of screws were decreased in the order of Nobelpharma, Impla-med, Restore and 3i. The differences among Nobelpharma and Impla-med. Restore and 3i were statistically significant (p<0.05). 3. When the screws were loosening 1, 3, 4 and 5 times, the loosening torque for Impla-med and 3i screws were significantly higher than that of Nobelpharma or Restore screws (p<0.05). However, when statistically smaller than that of 3i, Restore or Nobelpharma screws(p<0.05).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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