• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.191-200
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• 2020

군용 궤도차량은 일반 차량보다 더 가혹한 주행조건과 기후환경에서 운용되며, 이러한 환경에서 사용되기 위하여 적용되는 부품들은 고도의 신뢰성과 내구성이 요구된다. 특히 디젤엔진은 군용 궤도차량의 주 동력발생장치로써, 차량 주행 간 고장이 발생할 시에 대형사고로 이어질 가능성이 높다. 따라서 엔진의 고장 및 파손원인을 분석하는 것은 추후 발생할 수 있는 유사한 사례를 사전에 예방할 수 있는 중요한 과정이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 군용 궤도차량 주행 간 발생된 고장 엔진에 대하여 분해검사와 경도 측정, 파단면 분석 등의 파손원인검토를 통하여 엔진 파손 메커니즘을 규명하였다. 파손 엔진에 대한 분해검사를 통하여 4번 커넥팅 로드에서 볼트가 분리되어 이탈된 것이 확인되었다. 또한 4번 커넥팅 로드 볼트의 경도 측정 결과는 규격에 적합하였으며, 파손된 볼트의 파단면 분석을 통하여 볼트는 연성파괴 되었다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 분석 결과를 바탕으로 이번에 발생된 군용 궤도차량 디젤엔진의 파손은 최초 4번 커넥팅 로드 볼트의 풀림으로 인한 이탈과 파손이 연쇄적인 손상으로 이어져 발생되었던 것으로 판단되었다. 본 연구에서 수행한 엔진 고장원인분석 결과는 향후 타 장비의 유사한 엔진 고장 및 파손원인분석 연구에 참고사례 및 유용한 자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.515-524
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• 2008

본 연구에서는 판 두께와 볼트 크기에 따른 고장력 볼트 마찰이음부의 극한 거동을 비선형 유한 요소 해석 및 실험을 통하여 분석하였다. 볼트의 크기 및 모재의 두께가 고장력 볼트 마찰이음부에 끼치는 영향을 미끄러짐 하중, 볼트의 변형 및 파괴하중과의 관계와 함께 파악하였다. M20, M22, M24의 세가지 볼트와 모재의 두께가 12mm, 16mm, 20mm, 30mm, 40mm인 경우에 대하여 압축력을 받는 고장력 볼트 이음부의 극한 거동을 고찰하였다. 이음부의 힘-변위 관계 및 외력-변형도 관계를 실험적으로 도출하였으며 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQYS를 사용한 수치해석 결과와 비교, 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.759-764
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• 2017

본 연구에서는 항공기용 레이돔에 적용되는 복합재의 볼트 체결부 강도에 대한 온도 및 습도 환경의 영향을 연구하였으며 열습환경에 노출된 레이돔 체결부에 대해 수분흡수율을 구하고, 온도와 습도환경에 따른 체결부 강도의 물성변화를 확인하였다. 이때 시편은 환경조건을 고려하여 상온건조(RTD), 고온고습(EWT), 저온건조(CTD) 세 가지로 구분하였으며 볼트 체결부의 파손하중 및 파손모드를 결정하기 위한 실험과 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석의 결과가 체결부 강도와 파손모드에서 실험결과와 잘 일치하였으며 체결부 파손강도 예측이 가능한 효과적인 방법으로 확인하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제26권3호
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• pp.292-298
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• 2017

Numerical analysis for various design parameters should be preceded by optimal design of composite materials. Numerous studies have been conducted on the bolting of interconnecting beams. In this study, the response surface method was applied to optimize the design of bolted joints connected by laminated wood composite beams. The response surface was created by combining the FEA code for composite analysis and the algorithm for forming the response surface. Optimization on this response surface was performed with a genetic algorithm to derive the results. The determination of the optimum bolt-hole position for the connection of composite beams is an optimization problem. Tsai-Wu composite failure index, maximum deflection, and simple von Mises stress are set as the objective functions. It has been proved that the design results of the optimized bolt-hole are superior to the design performance of the existing conventional bolt-hole position.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권5호
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• pp.551-563
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• 2022

Bolted connector could be an alternative to replace the conventional welded headed stud in steel-ultra high performance concrete (UHPC) lightweight composite structures. In this paper, a novel demountable bolted shear connector, consisting of a high-strength bolt (HSB) and a specially-designed nut which is pre-embedded in a thin UHPC slab, is proposed, which may result in the quick installation and disassembly, due to the mountable, demountable and reusable features. In order to study the shear behavior of the new type of bolted shear connector, static push-out tests were conducted on five groups of the novel demountable bolted shear connector specimens and one group of conventional welded headed stud specimen for comparison. The effect of the bolt shank diameter and aspect ratio of bolt on failure mode, shear stiffness, peak slip at the steel-UHPC interface, shear strength and ductility of novel bolted connectors is investigated. Additionally, design formula for the shear strength is proposed to check the suitability for assessment of the novel demountable bolted shear connectors.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.11-19
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• 2018

국내 외에서 사면 붕괴 조기 경보를 위한 모니터링 및 자동측정기에 대한 많은 연구가 있지만 대부분 사면 붕괴 측정기가 사면의 표층에 설치되어 있어 사면의 붕괴 등 재난이 발생되기 전에 감지 및 경보가 가능한 시스템에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 록볼트에 센서를 부착하여 사면 붕괴 모의 실험을 수행하였고, 사면 붕괴 초기에 발생하는 사면 거동 특성을 분석하였다. 또한, 숏크리트를 타설한 사면과 자연사면, GFRP와 나선형 철근 록볼트를 사용하여 사면 조건 및 재료 조건에 따른 실험을 수행하고 결과를 비교 검토하였다. 본 연구는 급경사지 및 산사태 위험 지역 등 사면 붕괴 발생 전 조기 감지 및 경보를 통하여 사전에 대피할 수 있는 예 경보시스템 개발 시 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권2호
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• pp.257-272
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• 2018

The research of shear connectors composed from mechanical couplers with rebar anchors, embedded in concrete, and steel bolts, as a mean of shear transfer in composite connections is presented in the paper. Specific issues related to this type of connections are local concrete pressure in the connector vicinity as well as the shear flow along the connector axis. The experimental research included 18 specimens, arranged in 5 series. Nonlinear numerical analyses using Abaqus software was conducted on corresponding FE models. Different failure modes were analysed, with emphasis on concrete edge failure and bolt shear failure. The influence of key parameters on the behaviour of shear connector was examined: (1) concrete compression strength, (2) bolt tensile strength and diameter and (3) concrete edge distance. It is concluded that bolted shear connectors with mechanical couplers have sufficient capacity to be used as shear connectors in composite structures and that their behaviour is similar to the behaviour of post installed anchors as well as other types of connectors anchored without the head.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권5호
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• pp.652-660
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• 2015

To study the bearing characteristics of glass fiber reinforced glulam for structural design, bearing strength tests were performed. Bearing loads were applied in the direction parallel to the grains, and the holes were prepared in such a way that the bolts would bear and support all the layers. The yield bearing strengths of the glass fiber reinforced glulam were found to be similar to those of the non-reinforced glulam, and were almost constant regardless of increases in bolt diameter. The ratio of the experimental yield bearing strength to the estimated bearing strength according to the suggested equation of the Korea Building Code and National Design Specification was 0.91~1.03. For the non-reinforced glulam and the sheet glass fiber reinforced plastic glulam, the maximum bearing load was measured according to the splitting fracture of specimens under bolt. The textile glass fiber reinforced glulam underwent only an embedding failure caused by the bearing load. The failure mode of reinforced glulam according to bearing load will influence the failure behavior of bolted connection, and estimating the shear yield strength of the bolted connection of the reinforced glulam is necessary, not only by using the bearing strength characteristics but also using the fracture toughness of the reinforced glulam.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.51-61
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• 2005

터널의 주변지반을 보강할 경우 지반의 강도정수는 변화한다. 그러므로 보강된 터널주변지반의 지보, 보조 및 보강, 굴착설계 시 보강된 주변지반의 강도기준에 대하여 고려하여야 할 것이다. 따라서 본 논문에서는 터널의 주변지반을 보강할 경우 터널주변지반의 복합거동에 대한 연구로써 간편 터널 지보/보강 설계법과 보강된 주변지반의 강도정수변화에 대하여 이론적 및 실험적으로 연구하였으며, 또한 터널주변 강도정수 변화 결과에 따른 복합항복함수에 대해서도 제시하였다. 연구결과, 록볼트의 경우에는 터널주변지반의 내부마찰각의 증가보다는 점착력의 증가에 많은 영향을 준다는 것을 알 수 있었다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권4_1호
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• pp.531-539
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• 2020

When injection mold is repeatedly used for mass production, fatigue phenomenon due to cyclic stress may occur. The surface and interior of structure might be damaged due to cyclic stress or strain. The objective of this study was to analyze failure of SCM435 high-tension bolts connecting upper and lower parts of a three-stage injection molding machine. These bolts have to undergo an accurate heat treatment to prevent the formation of chromium carbide and the action of dynamic stresses. Bolts were fractured by cyclic bending stress in the observation of ratchet marks and beach marks. Damaged specimen showed an acicular microstructure. Impurity was observed. Chromium carbide was observed near the crack origin. Both shape parameters of the Vickers hardness were similar. However, the scale parameter of the damaged specimen was about 20% smaller than that of the as-received specimen. Much degradation occurred in the damaged specimen. Bolts should undergo an accurate heat treatment to prevent the formation of chromium carbide. They must prevent the action of dynamic stresses. Bolts need accurate tightening and accuracy of heat treatment and screws need compression residual stress due to peening.