• 제목/요약/키워드: fastener

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터보 디젤 엔진용 배기매니폴드의 열변형 해석 (Thermal Deformation Analysis of Exhaust Manifold for Turbo Diesel Engine in Consideration of Flange Design)

  • 김범근;이은현;최복록
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권3호
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    • pp.338-343
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    • 2007
  • Thermal deformation of cast iron exhaust manifold for turbo diesel engine is investigated by finite element analysis (FEA). The FE model included the temperature dependent material properties as well as the interactions between exhaust manifold, cylinder head and fasteners. It also considers the sliding behavior of the flanges of exhaust manifold on cylinder head when either expansion or contraction of the exhaust manifold exceeds the fastener pretension. The result of analysis revealed that remarkable thermal deformation along the longitudinal direction. Compressive plastic deformation at high temperature remained tensile stress in manifold and resulted in longitudinal contraction at ambient temperature. The amount of contraction at each fastener position was predicted and compared with experimental results. Analysis results revealed that the model predicted deformation qualitatively, but more elaborated cyclic hardening behavior would be necessary to predict the deformation quantitatively.

유한요소법을 이용한 CT 시편의 홀확장 잔류응력 및 응력확대계수 해석 (Analysis of the Residual Stress due to Cold Expansion and Stress Intensity Factor in CT specimen Using Finite Element Method)

  • 장재순;양원호;김철;고명훈;조명래
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.603-608
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    • 2001
  • Recently, cold expansion of fastener holes is commonly used in the aerospace industry to increase the fatigue endurance of airframes. Cold expansion process is used as the retardation of crack initiation in the hole. This treatment leads to an improvement of fatigue behavior due to the compressive residual stresses developed on the hole surface. The residual stress profile depends on the cold expansion ratio. In the present paper, it is shown that residual stress is redistributed due to the application of cold expansion process for CT specimen. It is further shown that residual stress increases in proportion to cold expansion ratio. It is thought that crack growth rate increases as cold expansion ratio.

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홀확장 잔류응력 예측을 위한 유한요소해석 (The Finite Element Analysis for Prediction of Residual Stresses Induced by Cold Expansion)

  • 김철;양원호;고명훈;허성필;현철승
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.470-474
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    • 2000
  • Cold expansion of fastener holes is a mechanical process widely used in the aerospace industry. This treatment leads to an improvement of fatigue behavior due to the developed compressive residual stresses on the hole surface. The residual stress profile depends on the parameters of cold expansion, which are, expanding rate, inserting direction of mandrel, material properties etc. and the method to confirm this profile is only measurement by X-ray diffractometer. Despite its importance to aerospace industries, little attention has been devoted to the accurate modelling of the process. In this paper, Two-dimensional axisymmetric finite element simulations have been conducted for the cold expansion in an aluminium plate in order to predict the magnitude and distribution of the residual stress and plastic deformation. Maximum compressive residual stress could be increase about 7 percent using the 2-step cold expansion method.

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Ti-6Al-4V 고강도 볼트의 성형성에 미치는 표면산화효과 (Effect of Thermal Oxidation Coating on the Hot Forging Process of High Strength Ti-6Al-4V Bolt)

  • 김정한;이채훈;홍재근;김재호;염종택
    • 소성∙가공
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    • 제18권3호
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    • pp.251-255
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    • 2009
  • Since fastener bolt for airplane require high specific strength and corrosion resistance, Ti-6Al-4V alloy is widely used. However, the Ti-6Al-4V bolt is generally manufactured by cutting and rolling because of their poor workability. The aim of present work is to develop hot forming technology for high strength Ti-6Al-4V. Various heat-treatments were applied to specimen in order to increase hot-workability and prevent galling with die. Multiple forging were simulated with FE code to determine optimum process parameters including specimen temperature, strain rate, local strain, and thermal shrinkage. Forged samples were heat-treated again to increase their mechanical properties.

콘크리트슬래브궤도 체결장치의 패드강성에 따른 궤도/교량의 거동 분석 (The Behaviour of Track/Railway Bridge according to Pad Stiffness of Fastener System on Concrete Slab Track)

  • 이준호;성덕룡;박용걸;김성일
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1628-1636
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    • 2008
  • Construction of concrete slab track is trending to increase gradually in national and international for reduction in track maintenance cost and secure of ride comfort. But elastic pad becomes superannuated due to repeated train operation. After all, it brings change of pad stiffness and it could directly act on track and bridge as load transmission and impact force. In this study, we carried out laboratory test changing pad stiffness after making a model of 15m bridge and laying concrete slab track. Also, we carried out static and dynamic behaviors test(stress, natural frequency, damping ratio, vibrational acceleration, deflection) of bridge and track and experimentally analyzed them by change of elastic pad stiffness on rail fastener.

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콘크리트 궤도용 레일체결장치의 종방향 마찰거동에 대한 통계적 특성 (Statistical Characteristics for Longitudinal Friction Behavior of Rail Fastening System for Concrete Track)

  • 배현웅;박상준;윤경민;박범호;임남형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.7870-7877
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    • 2015
  • 장대레일 궤도가 철도교량 상에 위치하는 경우, 교량과 궤도의 상호작용에 의해 레일에 발생하는 축력분포가 복잡해지며 부가축력이 발생하여 토노반상 장대레일에 비해 큰 축력이 레일에 발생된다. 이로 인해 교량상에 부설되는 궤도는 교량과의 상호작용 영향을 최소화하여 궤도와 주행열차의 안전성을 추가로 확보하여야 한다. 국내 철도설계지침 및 편람 KRC-08080(궤도-교량 종방향 상호작용 해석)에서는 상호작용의 주요 변수인 레일체결장치의 종방향 저항(마찰거동) 물성치가 유럽기준을 적용하여 특정 수치로 규정되어 있으나, 국내 철도에 적용하기 위해서는 실제 사용되는 체결장치의 성능 특성을 반영한 검토가 필요하다. 본 논문에서는 국내 교량상 콘크리트 궤도에 적용되는 레일체결장치의 마찰거동 실험을 수행하였으며, 이로부터 체결장치의 물성치에 대한 통계적 특성을 분석하였다.

준지도 학습과 전이 학습을 이용한 선로 체결 장치 결함 검출 (Detection Fastener Defect using Semi Supervised Learning and Transfer Learning)

  • 이상민;한석민
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.91-98
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    • 2023
  • 오늘날 인공지능 산업이 발전함에 따라 여러 분야에 걸쳐 인공지능을 통한 자동화 및 최적화가 이루어지고 있다. 국내의 철도 분야 또한 지도 학습을 이용한 레일의 결함을 검출하는 연구들을 확인할 수 있다. 그러나 철도에는 레일만이 아닌 다른 구조물들이 존재하며 그중 선로 체결 장치는 레일을 다른 구조물에 결합시켜주는 역할을 하는 장치로 안전사고의 예방을 위해서 주기적인 점검이 필요하다. 본 논문에는 선로 체결 장치의 데이터를 이용하여 준지도 학습(semi-supervised learning)과 전이 학습(transfer learning)을 이용한 분류기를 학습시켜 선로 안전 점검에 사용되는 비용을 줄이는 방안을 제안한다. 사용된 네트워크는 Resnet50이며 imagenet으로 선행 학습된 모델이다. 레이블이 없는 데이터에서 무작위로 데이터를 선정 후 레이블을 부여한 뒤 이를 통해 모델을 학습한다. 학습된 모델의 이용하여 남은 데이터를 예측 후 예측한 데이터 중 클래스 별 확률이 가장 높은 데이터를 정해진 크기만큼 훈련용 데이터에 추가하는 방식을 채택하였다. 추가적으로 초기의 레이블된 데이터의 크기가 끼치는 영향력을 확인해보기 위한 실험을 진행하였다. 실험 결과 최대 92%의 정확도를 얻을 수 있었으며 이는 지도 학습 대비 5% 내외의 성능 차이를 가진다. 이는 제안한 방안을 통해 추가적인 레이블링 과정 없이 비교적 적은 레이블을 이용하여 분류기의 성능을 기존보다 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다.