• 동력기계공학회지
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• 제15권4호
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• pp.37-41
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• 2011

This paper introduces the special eddy current sensor and its characteristic for bolt hole defect evaluation in gas turbine rotor. In the past, Fluorescent penetration inspection method was used for qualitative defect evaluation in gas turbine rotor bolt hole. This method can defect the bolt hole defect but can not evaluate the defect size. Nowadays, eddy current method is used quantitative defect evaluation due to advanced sensor design technology. And eddy current method is more time and cost saving than the old method. We developed bolt shape eddy current sensor for the rotor bolt hole defect detection and evaluation. The eddy current sensor moves to the bolt hole guided by screw nut and detects the defect on the bolt hole. The bolt hole mock-up and artificial defects were made and used for the signal detection & resolution analysis of eddy current sensor. The results show that signal detection capability is enough to detect 0.2 mm depth defect. And the resolution capability is enough to differentiate 02, 0.5, 1.0 and 2.0 mm depth defect.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.2831-2836
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• 2009

고장력볼트를 이용한 강부재의 연결부에서 마찰력을 초과하는 설계하중이 작용하여 미끄럼이 발생하는 점을 기점으로 볼트와 모재의 전단강도 및 지압강도에 의해 설계하중을 지지하게 된다. 미끄럼량은 볼트의 장력, 접촉면의 마찰계수, 모재구멍내에서 볼트의 위치에 따라 결정되어 질 수 있다. 본 연구에서는 모재 및 덮개판에 대하여 볼트구멍의 크기를 변화시켜 제작된 고장력볼트 체결부에 순수굽힘과 인장력이 작용하는 경우 표준공과 과대공에 따른 미끄럼을 측정하고 비교분석하였다. 표준공을 가지는 경우보다 과대공을 가지는 경우에 $74\sim94%$ 작은 하중에서 미끄럼이 발생하였다. 인장력을 받는 부재에서는 과대공치수가 클수록 미끄럼 하중비가 작게 나타났으며 모재의 과대공치수가 덮개판의 과대공치수보다 미끄럼하중변화와 연관성이 많은 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.4277-4283
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• 2012

고장력볼트 마찰이음에서 접촉면의 표면상태에 따라 다양한 값을 갖는 미끄러짐계수는 볼트의 축력과 미끄러짐하중에 의해 결정되어진다. 또한 접촉면적은 미끄러짐하중에 영향을 미치게 되므로 볼트구멍에 따라 변하는 접촉면적은 미끄러짐계수와 상관관계를 갖게 된다. 본 연구에서는 부재의 종류, 볼트의 직경 및 볼트구멍의 크기에 따른 미끄러짐계수와 미끄러짐하중의 변화를 파악하기 위하여 32개의 시험편을 제작하여 휨시험 및 인장시험을 실시하였다. 과대볼트구멍으로 제작된 시험편의 미끄러짐하중은 표준볼트구멍으로 제작된 미끄러짐하중의 80%이상의 강도를 발휘하였으며 설계 미끄러짐강도를 상회하였다. 또한 과대볼트구멍으로 제작된 시험편과 표준볼트구멍으로 제작된 시험편의 순단면적비와 미끄러짐비간에는 상당한 상관성을 가지는 것으로 나타났다. 그러나 시험결과가 각 시험체에 따라 다소의 차이를 보이는 것은 미끄러짐계수의 중요한 파라메타인 고장력볼트의 도입축력이 감소하기 때문인 것으로 판단된다. 볼트구멍 크기의 증가는 미끄러짐 계수 뿐 아니라 볼트 축력의 감소를 야기시키므로 설계강도의 감소를 초래하는 것은 자명한 사실이지만 외국의 경우와 같이 구조적 안정을 위협하지 않는 범위 내에서 볼트구멍에 대한 규정에 유연성을 갖는 것도 시공성과 효율성에 긍정적인 요소가 될 것으로 기대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.605-612
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• 2012

표준공으로 고장력볼트를 체결한 인장부재는 구조내력은 증가하지만 시공성이나 경제성 측면에서 문제점을 야기시키게 된다. 본 연구에서는 인장부재의 고장력볼트 체결부를 표준공 및 과대공으로 하는 총 28개의 시험편을 제작하여 인장시험을 실시하였다. 시험결과로부터 얻어진 표준공 및 과대공 시험편의 인장하중을 순단면 및 연단거리에 의한 설계강도와 비교하여 연결부의 강도변화를 확인하였다. 과대공으로 제작된 시험편의 인장하중은 표준공으로 제작된 시험편의 인장하중보다 감소하였으나, 현행 설계기준의 설계강도를 상회하였으며 과대공으로 인하여 다소의 강도저하는 부득이하지만 안전성을 만족하였다.

• Composites Research
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• 제36권4호
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• pp.259-263
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• 2023

This study investigated the open hole tensile (OHT) properties of carbon fiber/epoxy composites and compared them to bolt joint tensile (BJT) properties. The net nominal modulus and strength (1376 MPa) were found to be higher than the gross nominal strength (1041 MPa), likely due to increasing hole size. The OHT and BJT specimens exhibited similar stiffness, as expected without bolt rotation causing secondary bending. OHT specimens experienced a sharp drop in stress indicating unstable crack propagation, delamination, and catastrophic failure. BJT specimens failed through shear out on the bolt side and bearing failure on the nut side, involving fiber kinking, matrix splitting, and delamination, resulting in lower strength compared to OHT specimens. The strength retention of carbon fiber/epoxy composites with open holes was 66%. Delamination initiation at the hole's edge caused a reduction in the stress concentration factor. Filling the hole with a bolt suppressed this relieving mechanism, leading to lower strength in BJT specimens compared to OHT specimens. Bolt joint efficiency was calculated as 15%. The reduction in strength in bolted joints was attributed to fiber-matrix splitting and delamination, aligning with Hart Smith's bolted joint efficiency diagram. These findings contribute to materials selection and structural reliability estimation for carbon fiber/epoxy composites. They highlight the behavior of open hole and bolt joint configurations under tensile loading, providing valuable insights for engineering applications.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.2055-2061
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• 2009

고장력볼트 마찰이음에서 모재 및 덮개판을 과대공 제작하였을 경우 연결부의 내하력에 다소의 변화가 발생 될 수 있다. 본 논문에서는 고장력볼트 마찰이음에서 표준공과 과대공에 따라 미끄럼하중과 미끄럼계수의 변화를 파악하기 위하여 정적인장시험을 실시하였다. 정적인장시험결과 모재 및 덮개판의 과대공 제작에 따라 미끄럼계수의 변화가 다소 발생하였으나 이를 정형화시키기에는 다소 무리가 따랐으며, 미끄럼강도는 표준공 제작시의 값과 과대공제작시의 값이 최대 26%의 차이를 나타내었다. 그러나 이는 설계미끄럼강도를 초과하기 때문에 사용하중하에서 연결부의 사용성에 미치는 영향이 미약하므로 강부재 제작시 부득이하게 발생할 수 있는 과대공에 따른 규정을 보다 유연하게 적용시킨다면 구조물의 설계 및 시공시 효율성과 경제성 증대의 효과가 기대된다고 판단되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.244-249
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• 2008

It happened a failure on special bolt which supported main landing gear actuator up-lock rod of 00 aircraft. Fracture was occurred at end of center drilled hole and thread machined on bolt. Metallographic, fractographic, and other characteristics of embrittlement analysis and experiments carried out on the failed bolt to find out the reason. Bolt surface was cadmium electroplated(EP) to give lubrication and provide excellent corrosion resistance. Resultly, Bolt was failed due to cadmium embrittlement occurred during baking treatment as well as center drilled hole. for the failure that are relevant to failure analysis and prevention. For their successful functional application, cadmium EP bolts require proper and adequate baking treatment after electroplating, and is complete with no center drilled hole

• 한국군사과학기술학회지
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• 제13권5호
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• pp.769-774
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• 2010

It happened fractures on special bolt which supported main landing gear actuator up-lock rod of aircraft. Cracks were initiated mainly from the center hole and the external thread of the special bolt. To find out failure root causes, metallographic, fractographic analyses as well as test work were carried out. From the fractographic study by SEM work, fracture occurred by a brittle intergranular type failure. The fracture could be occurred primarily by solid-metal-induced embrittlement due to cadmium embrittler penetrated into the flaw existed after machining work for center hole and thread on the bolt during baking treatment processing to eliminate hydrogen. For its successful application, cadmium EP bolts require proper and adequate baking treatment after electroplating, and make no more drilled center hole on the bolt to prevent same failure.

• 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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• 제26권6호
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• pp.617-626
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• 2014

본 연구에서는 드릴천공 대비 산소토치로 볼트홀을 천공한 강재의 인장강도 평가와 지압이음강도 평가를 위한 실험 연구를 수행하였다. 강재의 인장강도 평가를 위해 앵글과 H-형강으로부터 각각 두께 10mm와 20mm의 드릴 및 산소천공 시험편을 제작하였다. 지압이음강도의 평가를 위해서는 모재와 첨접판을 드릴천공한 강재와 산소천공한 강재를 조합하여 시험체들을 제작하고 볼트이음강도 평가 실험을 수행하였다. 한편, 산소천공 시 열영향으로 인한 볼트홀 주위의 강재 성질의 변화를 평가하기 위해 비커스 경도를 측정하고 그 결과를 제시하였다. 또한, 산소천공 시 볼트홀 주위의 경도 증가에 따른 볼트이음강도의 평가를 위해 수치해석을 수행하였다.