• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권5호통권66호
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• pp.531-539
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• 2003

노스리지 지진 발생시 구조체 손상이 발생했던 현장용접 모멘트골조와 달리 기둥-보 브라켓형식의 모멘트골조에는 지진의 영향을 조정하고 감소시키는 도구(tool)가 바로 보에 이음부(splice)이다. 지진발생 중에 보의 이음부는 연성의 퓨즈(fuse)로서 작용할 수 있고, 골조에 발생할 수 있는 흼모멘트를 포함한 힘의 크기를 제한할 수 있다. 국내에서는 모멘트 골조의 대부분이 기둥-보 브라켓 형식으로 이루어진다. 본 논문에서는 이음하지 않은 H형강보를 제작하여 단순가력 실험을 수행하였고, 고력볼트를 이용하여 전강도설계된 실물실험체와 플랜지볼트 열수를 각각 75%, 50% 및 0%로 줄여서 이음부를 제작한 H형강 보를 단순가력 실험을 수행하였다. 이들 실험을 통해 기둥-보 브라켓형식의 모멘트 골조에서 보의 이음부(Beam Splice)가 악보(Week Beam)의 임계위치(Critical Point)로서 작용할 수 있는 가능성을 타진하고자 하는 연구에 기초자료를 제공하는 것이 본 연구의 목적이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2A호
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• pp.327-338
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• 2006

강구조물의 대표적인 현장이음방식인 고장력볼트 마찰이음은 볼트 축력의 관리가 엄격하기 때문에 많은 노동력과 시간을 필요로 하며, 미끄러짐 하중을 기준으로 설계가 이루어져 볼트의 높은 전단강도를 유효하게 이용하지 못하고, 그 결과 소요 볼트수가 많아지는 단점이 있다. 따라서 고장력볼트 마찰이음의 단점을 보완하고, 지압이음의 장점을 살린 전단링을 사용한 새로운 이음방식을 개발하여 기존의 고장력볼트 마찰이음과 비교실험을 실시하고 해석적 연구를 실시하였다. 그 결과 전단링을 이용한 새로운 이음방식은 전단링의 높은 전단강도로 저항하기 때문에 기존의 마찰이음보다 이음부의 내력이 크게 향상되는 것을 실험적으로 확인할 수 있었다. 한편 전단이음의 응력집중을 최소화하면서 최대의 연결강도를 유도하기 위해서는 전단링의 깊이 등의 설계 변수에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권6호
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• pp.751-755
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• 2011

Electric Parking Brake(EPB) is the system operated by electric control actuator. It differs from the mechanical parking brake system which is operated by lever and pedal in need of human power. The EPB system is composed of DC motor, helical and differential epicyclic gear, screw, cables, and sensor. This paper describes about the EPB system mathematically and constructs a modeling of the EPB system using MATLAB/SIMULINK. Especially, SimMechanics library in SIMULINK is used to make each parts of system a module. By made modeling of the friction torque between bolt and nut. Cable tension can be maintained after the motor operating stops.

• Steel and Composite Structures
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• 제9권4호
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• pp.381-395
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• 2009

This paper presents the details of an advanced Finite Element (FE) analysis of a plane steel portal frame with semi-rigid beam-to-column connections subjected cyclic loading. In spite of several component models on cyclic behaviour of connections presented in the literature, works on numerical investigations on cyclic behaviour of full scale frames are rather scarce. This paper presents the evolution of an FE model which deals comprehensively with the issues related to cyclic behaviour of full scale steel frames using ABAQUS software. In the material modeling, combined kinematic/isotropic hardening model and isotropic hardening model along with Von Mises criteria are used. Connection non-linearity is also considered in the analysis. The bolt slip which happens in friction grip connection is modeled. The bolt load variation during loading, which is a pivotal issue in reality, has been taken care in the present model. This aspect, according to the knowledge of the authors, has been first time reported in the literature. The numerically predicted results using the methodology evolved in the present study, for the cyclic behaviour of a cantilever beam and a rigid frame, are validated with experimental results available in the literature. The moment-rotation and deflection responses of the evolved model, match well with experimental results. This proves that the methodology for evolving the steel frame and connection model presented in this paper is closer to real frame behaviour as evident from the good comparison and hence paves the way for further parametric studies on cyclic behaviour of flexibly connected frames.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.421-430
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• 1997

본 연구에서는 숏브라스트한 후 무기징크 페인트로 도장한 무기징크면, 연마면, 흑피면에 대하여 정적 및 피로시험을 수행하여 기존의 연구결과와 비교평가함으로써 마찰면의 표면상태에 따른 고장력볼트 마찰이음부의 정적 및 피로거동을 규명하고자 하였다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 일련의 정적 및 피로시험을 실시하고 토크관리법의 타당성 평가, 미끄러짐계수의 도출, 도입축력의 감소률 규명, 피로강도의 평가, 마찰면의 압축력 분포 조사 등을 수행하였다. 본 실험결과와 기존 연구자들의 연구결과를 종합적으로 검토한 결과 볼트의 설계축력 도입을 위한 토크관리법은 타당하며, 시간경과 및 반복하중의 작용에 따른 축력감소율을 고려할 때 설계축력의 110%로 초기축력을 도입하도록 규정한 시방서 기준은 적합한 것으로 평가되었다. 시간경과에 따른 도입축력의 초기감소율은 경과시간의 상용로그에 비례하는 것으로 나타났으며, 도입직후 약 20시간이 경과하면 일정한 값으로 수렴되고 있음을 알 수 있었고 이들은 마찰면의 표면조도와는 상관관계가 없는 것으로 평가되었다. 미끄러짐계수는 연마면, 무기징크프라이머 도포면, 흑피면 순으로 크게 나타났으며 미끄러짐하중은 도입축력에 크게 좌우되나 도입축력이 크면 마찰면의 표면조도의 손상으로 인하여 미끄러짐계수가 작아져 도입축력과 미끄러짐하중 사이에는 선형적 비례관계가 성립되지 않음을 알 수 있었다. 마찰면의 압축력 분포를 조사한 결과 내측볼트 주변의 마찰면적이 외측볼트 주변보다 응력방향에 있어서 더 넓게 분포하고 있는 것을 알 수 있었으며, 이는 외측볼트로부터 마찰접합에서 지압접합으로 천이되고 있는 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권3호통권36호
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• pp.355-367
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• 1998

볼트 구멍의 크기가 고장력 볼트 이음부의 역학적 거동 및 내부 압축응력 분포에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 과대공 및 표준공을 갖는 고장력 볼트 이음부에 대한 실험 및 해석적 연구를 실시하였다. 실험적 연구에서는 정적 인장시험과 피로시험을 실시하여 미끄러짐 특성, 피로강도 및 피로파단 양상을 평가하였으며, 해석적 연구에서는 유한요소해석을 통하여 내부 압축응력의 분포영역을 밝히고, 내부 압축응력의 분포가 역학적 거동에 미치는 영향을 평가하였다. 실험결과, 과대공을 갖는 고장력 볼트 이음부의 미끄러짐 계수와 피로강도는 표준공을 갖는 이음부와 비교하여 큰 차이는 없으나 다소 감소하는 경향이 나타났다. 이러한 원인은 과대공 시험편의 경우 볼트 구멍의 크기가 표준공 시험편과 비교하여 상대적으로 크기 때문에 축력의 작용폭이 좁아져 마찰영역으로 작용하는 내부 압축응력의 분포영역이 작아지기 때문으로 판단되며, 이는 유한요소해석 결과로도 확인할 수 있었다. 또한, 피로시험 결과 과대공 시험편의 피로균열의 발생점이 표준공 시험편 보다 볼트 구멍 내벽에 가까운 것을 알 수 있어, 피로균열의 발생위치는 고장력 볼트의 도입축력에 의해 모재와 이음판에 형성되는 내부 압축응력의 분포영역과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제28권6호
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• pp.767-778
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• 2018

The purpose of this study is to investigate how a fully restrained bolted beam splice affects the connection behavior as a column-tree connection in steel special moment frames under cyclic loading when located within the plastic hinge zone. The impacts of this attachment in protected zone are observed by using nonlinear finite element analyses. This type of splice connection is designed as slip-critical connection and thereby, the possible effects of slippage of the bolts due to a possible loss of pretension in the bolts are also investigated. The 3D models with solid elements that have been developed includes three types of connections which are the connection having fully restrained beam splice located in the plastic hinge location, the connection having fully restrained beam splice located out of the plastic hinge and the connection without beam splice. All connection models satisfied the requirement for the special moment frame connections providing sufficient flexural resistance, determined at column face stated in AISC 341-16. In the connection model having fully restrained beam splice located in the plastic hinge, due to the pretension loss in the bolts, the friction force on the contact surfaces is exceeded, resulting in a relative slip. The reduction in the energy dissipation capacity of the connection is observed to be insignificant. The possibility of the crack occurrence around the bolt holes closest to the column face is found to be higher for the splice connection within the protected zone.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권11호
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• pp.1099-1108
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• 2017

동일한 시험조건에서 반복시험으로부터 얻어진 실험 데이터는 이론적으로 동일한 값을 가져야 한다. 그러나 실제 데이터 결과는 다양한 환경 요소들에 의해 발생하는 오차와 불확실성을 가지게 되어 시험 값이 변동량을 가진다. 이는 정확한 실험 데이터를 얻는데 제한사항이 된다. 본 연구에서는 확률통계 방법을 이용하여 불확실성을 가진 입력변수의 유효범위를 결정하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 실제 현장에서 사용되는 볼트 체결 마찰계수 데이터를 이용하여 제안된 알고리즘을 적용하여 불확실성을 내재한 입력변수의 유효범위를 산출하고 이에 대한 신뢰성 평가를 하였다.

• 소성∙가공
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• 제29권3호
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• pp.157-162
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• 2020

Blind rivet nuts are increasingly used in automotive for the joining of sheets. Their application, however, requires appropriate design guides to prevent catastrophic events arising from the failure of joints. In this study, the shaft shape of a frequently used M8 blind rivet nut is optimized based on 3D numerical analysis of the blind rivet nut considering the characteristics of thread. The thread needs to be modeled to suitably consider the fastening of the M8 bolt after the crimping process. FE analysis showed that while the friction in the contact between crimp flange and plate has no significant effect on the crimp geometry, shaft thickness (t) and shaft height (h) are the most significant design variables. The parameter study including various combinations of t and h reveals that they affect the gap (the distance between the crimped flange and the plate that develops through riveting) and the load acting on the plate. The gap is an indicator of the tightening force. It is found that t is inversely proportional to the gap, and proportional to the load, whereas h is proportional to the gap and inversely proportional to the load. Based on our FE analysis results, we propose the range 0.062 < t/h < 0.1 to ensure sufficient fastening (high clamping load, small gap) of the M8 blind rivet nut. The design guide for determining the t/h ratio proposed in this study can be used for general quantitative analysis of the size and the t/h ratio of blind rivet nuts.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.5290-5298
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• 2013

본 논문에서는 프리캐스트 방식으로 제작 가능한 격자형 강합성 바닥판의 이음부에 기계식 연결방식을 적용하고자 콘크리트 전단키와 고장력볼트로 구성되는 이음부에 대해 Push-out 시험으로 전단내력을 구하였으며, 이를 전단마찰 이론에 근거한 이론식 및 설계식과 비교함으로써 전단내력을 평가하였다. 분석결과에 따르면, 이음부 접합면을 에폭시로 부착한 경우가 전단키를 강판으로 보강한 경우 보다 약 10% 정도 더 큰 전단내력을 갖는 것으로 나타났으나, 실험체간 전단내력의 편차는 전단키를 강판으로 보강한 경우가 더 작게 나타났다. 실험결과를 계산식 및 설계식과 비교한 결과, 기존 설계식으로 안전하게 설계될 수 있음을 알 수 있었다. 그러나, ACI-318에 의할 경우 이음부 전단내력이 과소평가되기 때문에 LRFD에서 제시된 설계식의 적용이 더 적당한 것으로 분석되었다.