• 동력기계공학회지
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• 제15권4호
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• pp.19-24
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• 2011

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.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.199-205
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• 2000

The stud female threads for stud bolts tend to degrade faster by high temperature over 450 C. Therefore, inspection for replacement cycle of stud bolts is used to carry out many kinds of method such as ultrasonic test(UT), magnetic test(MT), wobble test, visual test and hardness test. The visual inspection among those has been only applied for stud female threads generally and wobble test is often used to apply stud bolts. In this paper, wobble test is applied for evaluation of stud female threads on the contrary stud bolts especially. It is also applied three types of inspection method included wobble test on the two sites which is used for each other different operation cycle and three kinds of acquisition data are compared with evaluation methods. From the results, we have studied the characteristic exchanging of integrity evaluation data distribution according to using time and proposed managing method for female thread of stud on the power plants.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.1-7
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• 2018

현수교 주 케이블은 케이블 밴드의 볼트 축력에 대한 정기적인 유지 관리가 매우 중요하다. 현수교 케이블 밴드의 볼트 축력은 시간이 경과함에 따라 케이블 소선의 크리프 현상, 볼트의 릴렉세이션, 하중 변동, 케이블 소선의 재배열 등으로 인해 축력 감소 현상이 발생하게 된다. 본 연구에서는 국내 현수 교량(SR대교)의 케이블 밴드가 시간이 경과하면서 발생하는 축력 감소 현상에 대해 그 원인 및 감소량 등에 대한 현장 측정 및 이론적 검토, 안전율 검토, 장기적인 이력 관리 등을 수행하였다. 그 결과, 케이블 밴드 볼트 축력 감소는 주 케이블 소선에 사용된 아연 도금층의 소성 변형에 크게 영향받는 것을 확인하였으며, 이에 대한 이론적 체계 및 장기 이력 관리에 대한 적용성을 확립하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.189-198
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• 2011

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.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권3호
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• pp.295-307
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• 2022

The objective of this research is to study experimentally the behavior of stiffened steel tubes (CFSTs). Considered parameters are stiffening methods by through-bolts or shear connectors with different configurations. In addition, the effect of global (ratio between length to diameter) and local (proportion between diameter to thickness) slenderness ratios are investigated. Load application either applied on steel only or both steel and concrete is studied as well. Case of loading on steel only happens when concrete inside the column shrinks. The purpose of the research is to improve the behavior of CFSTs by load transfer between them and different stiffening methods. A parametric experimental study that incorporates thirty-three specimens is carried out to highlight the impact of those parameters. Different outputs are recorded for every specimen such as load capacities, vertical deflections, longitudinal strains, and hoop strains. Two modes of failure occur, yielding and global buckling. Shear connectors and through-bolts improve the ultimate load by up to 5% for sections loaded at steel with different studied global slenderness and local slenderness equal 63.5. Meanwhile, shear connectors or through bolts increase the ultimate load by up to 6% for global slenderness up to 15.75 for sections loaded on composite with local slenderness equals 63.50. Recommendations for future design code development are outlined.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.136-143
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• 2011

고력볼트의 현장 조립시 볼트 구멍 간의 불일치로 인하여 볼트 구멍을 확장하는 경우가 빈번하게 발생하고 있으며, 이를 위해서 외국 기준에서는 볼트 구멍 크기, 형태, 하중 방향에 따라 미끄럼하중에 대한 규정을 따로 두고 있다. 그러나 우리나라의 경우 과대구멍에 대한 시방규정이나 이에 대한 접합부 특성에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서, 접합부재 표면처리와 볼트구멍 크기의 변화가 접합부 내력에 어떠한 영향을 미치는 지를 실험을 통해 정량적으로 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 볼트 구멍 크기 및 형태에 따른 접합부의 미끄럼하중의 변화와 체결 후, 장기축력이완의 경향을 분석하기 위하여 160시간 및 800시간 동안 고력볼트의 축력의 변화를 측정하였다. 본 실험대상 고력볼트로 KS B 2819에 규정된 TS(Torque Shear)형 고력볼트를 사용하였다. 표준 볼트구멍 대비 그 외 볼트구멍의 미끄럼하중의 변화는 10% 미만으로 나타났으며, 장기축력이완은 직경 2.5배의 슬롯구멍에서, 2.66%로 가장 높게 나타났다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.8-15
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• 2012

고력볼트의 초기 체결력은 미끄럼표면조건에 따라, 일정시간이 경과될 때까지, 축력저하가 발생한다. 이 연구는 미끄럼접합부 표면에 도장이 되어있는 경우, 도장의 크리프현상에 따른 축력저하에 관한 예측 모델을 찾는 것이다. 이 실험연구 범위는 무기질 아연 프라이머로 도포된 볼트접합부의 장기축력저하에 한정한다. 실험에 적용된 볼트종류는 다크로 도포된 토크쉬어 볼트이다. 대상 표면의 도막 두께는 각각 96, 168, $226{\mu}m$ 이었다. 도막두께가 증가될수록, 초기 체결이후 축력이완율은 도막의 크리프 때문에 10%에서 18%로 증가되었다. 장기축력예측을 위한 정량적인 모델은 도막두께에 따른 크리프 스트레인과 경과된 시간사이에 회귀분석 결과로 얻어진다. 이 실험연구를 통해 미끄럼표면 도막의 크리프 거동특성을 알 수 있다면, 일정시간 경과후 고력볼트 체결력은 초기 체결력으로부터 구할 수 있다. 본 실험결과를 근거로 각 도막두께에 대한 장기축력이완이후의 고력볼트 체결력에 관한 정량적인 수식을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.535-541
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• 2018

노후된 철근콘크리트 항만 구조물을 보수보강하기 위한 대부분의 공법들은 항만 구조물 슬래브나 보 하부를 섬유복 합체나, 섬유복합체 패널로 벽지 바르듯 빈틈없이 밀폐시키는 공정으로 이루어져 있다. 하지만 이런 공법들은 보수보강용 섬유제품의 밀폐성 때문에 슬래브나 보 상부에서 유입되는 빗물 등의 수분을 외부로 배출시키지 못하고 구조체 하부에 고이도록 하여 장기적으로 슬래브나 보 하부의 피복콘크리트를 전체적으로 탈락시키는 문제를 발생케 한다. 이런 현상을 방지하기 위해서는 항만 구조체로 스며든 물은 신속하게 배출시키면서 바닷물로부터 구조체로 스며드는 염기는 막을 수 있는 공법개발이 필요하다. 본 연구는 현재 항만 구조물 보수보강에 사용하고 있는 앵커볼트를 개조하여 이 문제를 해결하고자 하였다. 즉, 앵커볼트 몸체에 홀을 천공하고 앵커볼트의 캡을 개조하여 화장실 트랩처럼 물을 흐르게 하는 구조를 만듦으로써, 구조체 내부의 수분은 배출시키고 항상 캡 부분에 약간의 물이 차 있도록 하여 바닷물로부터 상승하는 염기의 침투를 막을 수 있도록 하였다. 개발된 물배출 앵커 및 트랩볼트를 시험시공하여 6개월간 관찰한 결과 73%(200개중 145개)의 앵커에서 물이 배출되었고, 설치 주변의 코어를 채취한 결과 습기가 거의 없는 것으로 나타났다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제11권2호
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• pp.48-55
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• 2012

Clamping force of a high strength bolt is reduced by a certain period of time after the initial set-up. In case of special treatments on faying surfaces such as protective coating, clamping force is relaxed more severely. Tests for slip critical joints subject to various faying surface parameters were conducted. Five different surface treatments were tested including mill scale surface, blast surface, rust surface and coated surfaces. Each specimen was composed of F10T M20 of high strength bolts and steel plates. Based on the result of slip coefficient test, blast treatment surface showed 0.59, rust treatment surface showed 0.54 and inorganic zinc treatment surface exhibited 0.44. Clean mill treatment surface and red lead paint treatment surface were 0.23, 0.21 respectively. It is identified that the slip coefficient in Korean structural design guide should be determined for various surface conditions. Subsequently from long term relaxation test of ASTM A 490 high strength bolts, relaxation of no-coated surfaces such as blast, clean mill, rust treatment, the loss of initial clamping load was 10.5%, 13.6% and 7.9% for 1,000 hours, while the loss of initial clamping force was reached as 15.0%, 18.7% more than the required redundancy 10% in case of inorganic zinc and red lead painted treatment. It is required that the limit of relaxation on coated faying surface should be established separately for various surfaces.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권7호
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• pp.565-572
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• 2021

본 연구에서는 국방 분야에서 분리장치로 사용되고 있는 파이로 장치 중 장기간 보관된 폭발볼트의 성능 및 노화에 관한 연구를 수행하였다. 연구를 위해 약 10년간 무기체계에 탑재되어 있던 폭발볼트를 확보하였으며, AIAA Standard 및 MIL-STD를 기반으로 성능 및 수명 평가 절차를 수립하였다. 성능 평가를 위해 먼저 비기능 검사를 수행하여 외적인 변화나 고장이 발생하였는지 확인하였으며, 내부 회로 및 구조에 이상이 없는지 회로검사와 X-ray 검사를 수행하였다. 비기능 검사가 통과된 시료에 대해서 작동 확인을 위한 성능 시험을 실시하였다. 성능 시험을 통해 폭발볼트의 분리 여부 및 분리시간을 측정하였으며, 일부 시료의 경우 잔여 수명 및 연장 가능성을 확인하기 위해 고온저장시험 후 성능 시험을 실시하였다. 마지막으로 시험 결과와 아레니우스 모델을 바탕으로 잔여 수명 및 신뢰도를 예측하였으며, 수명에 따른 신뢰도를 확인하였다.