• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.378-385
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• 2017

본 연구는 플라스틱 부품의 체결에 널리 활용되고 있는 스냅핏의 설계에 관하여 연구하였다. 이탈방지 기능이 우수한 이탈방지 스냅핏은 형상과 체결 메카니즘이 복잡하여 기존의 이론식에 기반한 체결력과 이탈력을 해석적으로 구할 수가 없다. 따라서 본 연구에서는 이탈방지 스냅핏에 대하여 체결 메커니즘을 분석하고, 실험계획법에 기반하여 체결력 및 이탈력을 측정하고, 분산분석을 통하여 회귀식을 도출하였다. 실험계획은 중심합성계획을 사용하였다. Polybutylene terephthalate를 이용하여 시편을 제작하여 미소인장시험기를 이용하여 체결력과 이탈력을 측정하였다. 설계인자는 Length, Width, Thickness, Interference 등 4개를 선정하였으며, 2차 회귀모형을 이용하여 체결력과 이탈력에 대한 회귀식을 도출하였다. Length와 Width가 증가할수록 체결력은 낮아졌으며, Thickness와 Interference는 증가할수록 체결력이 증가하였다. 이탈력은 체결력과 반대의 결과를 나타내었다. 유한요소법을 이용하여 체결 역학에 대하여 분석하였다. Width는 체결단계에서 단면관성모멘트의 증가를 통한 보의 강성 증가 효과 보다는, 오히려 길이 증가에 따른 연성증대로 인하여 체결력을 감소시키는 것으로 나타났다. 낮은 체결력과 높은 이탈력을 위한 인자들의 영향도는 서로 상반되는 것으로 나타났다. 적정 수준의 이탈력을 유지하면서 체결력을 최소화하는 설계가 필요한 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.1243-1251
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• 2013

본 연구의 목적은 텐션클램프의 초기 체결력이 급곡선 궤도용 탄성레일체결장치의 성능에 미치는 영향을 검토함에 있다. 이를 위해 본 연구에서는 탄성레일체결장치의 구성품 중 텐션클램프의 거동을 평가하기 위해 초기 체결력의 변화와 횡압의 증가를 고려한 실내시험, 현장측정 및 수치해석을 수행하였다. 수치해석 및 실험결과, 초기 체결력의 감소는 텐션클램프에 도입되는 초기 압축응력의 감소로 나타났다. 또한 텐션클램프의 압축응력은 급곡선 궤도에서 발생하는 횡압의 작용에 따라 인장응력으로 변환되는 것으로 나타났다. 따라서 초기 체결력에 의해 텐션클램프에 도입된 압축응력은 외력에 따른 발생 인장응력 저감을 위한 보강력으로 작용하는 것으로 분석되어, 탄성레일체결장치의 장기 내구성능 확보와 안정적인 거동을 유지하기 위해서는 적정 초기 체결력의 확보가 중요한 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.293-300
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• 2013

본 논문에서는 앵커볼트의 체결력을 고려한 유한요소 모델을 제안함으로써 앵커볼트로 연결된 부재의 해석적 평가방법을 제안하였다. LS-DYNA를 사용한 유한요소 모델링은 복잡한 3차원 상세모델보다는 단순화된 앵커모델들을 적용함으로써 해석 효율성을 고려하였다. 앵커볼트는 Beam 혹은 Solid 요소로 토크 조임에 따른 앵커볼트 긴장상태를 반영하였고, 토크 조임에 따른 체결력을 고려하기 위해 너트면에 압축력을 도입하거나 너트를 Shell 혹은 Solid로 고려하여 작용 토크값으로 산정되는 체결력과 등가의 하중을 도입하였다. 외력 작용 시 체결력과 마찰력에 의한 앵커볼트의 하중전달은 nodal rigid 혹은 contact 조건으로 고려하였다. 체결력을 고려한 세 종류의 앵커모델을 적용한 해석결과, Model I과 Model III는 볼트 축력과 전단력이 매우 유사한 값으로 계산되었고, Model II의 경우, 볼트 축력과 전단력이 다소 과소평가되는 것으로 나타났다. Model I은 다른 두 모델에 비해 수치해석적으로 효율적인 것으로 분석되었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.94-98
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• 2012

정확한 토크 체결력을 제공하기 위하여 토크 측정기는 최소자승이 적용된 커브피팅 알고리즘을 사용한다. 본 논문에서 제안하는 보정 최소자승 커브피팅 알고리즘은 토크 정밀 측정을 사용하는 다양한 산업분야에서 볼트와 너트에 향상된 체결력을 제공할 수 있다. 먼저, 제안한 알고리즘에 대한 수학적 모델을 소개하고, 제안한 알고리즘을 시뮬레이션하여 기존 알고리즘과 그 결과를 비교하였다. 보정된 최소자승 알고리즘은 기존의 토크 측정에 사용되었던 알고리즘보다 낮은 표준 오차 값을 보임으로써 제안한 보정된 최소자승 알고리즘의 성능의 정확성을 증명한다. 따라서, 본 알고리즘을 토크 계측에 적용함으로써 정밀 산업기계 및 전자부품 그리고 기타 항공기, 우주선등 나사의 조임 체결력이 적용되는 산업분야에 적용함으로써 비용 및 안전성 향상에 기여될 것을 예상한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권2호
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• pp.154-159
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• 2013

본 논문은 마운트의 형상 정밀도와 볼트의 체결력에 따라 마운트에 고정되는 반사경에 발생되는 응력과 변형량에 대해 연구하였다. 일반적인 반사광학계에 사용되는 고정밀 반사경은 볼트나 접착제로 마운트에 조립되는데 이러한 경우 볼트의 체결력과 접착제의 접착력으로 인해 발생하는 장력이 반사경면을 뒤틀리게 한다. 또한 반사경과 마운트를 조립한 후 반사경에 접촉되는 마운트의 표면 형상 정밀도에 따라 반사경면이 뒤틀려서 형상 정밀도가 변한다. 본 논문에서는 유한요소법을 이용한 구조 해석을 통해 반사경과 접촉되는 마운트의 형상 정밀도와 볼트의 체결력에 의해 고정밀 반사경의 반사경면에 발생되는 응력분포와 뒤틀림 변형량에 대해 연구하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제15권2호
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• pp.371-377
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• 1995

각종 산업 분야에서 사용되는 고장력 볼트는 피결함체의 진동이나 충격 하중 및 반복 하중에 의해서 체결력이 약해지는 현상이 발생하는 문제점이 대두되고 있다. 그러므로, 고장력 볼트의 체결력 관리라는 관점에서, 초음파의 음탄성 효과를 이용하여 화력발전소용 터어빈의 고장력 볼트(12Cr.V.Ta)를 모델링한 시험체 내에 입사된 초음파 빔의 공진 주파수 또는 전파 시간을 측정하기 위하여 고장력 볼트의 데이타 값 및 체결 축력 계산식이 입력된 IBM PC를 연결하고, 인장시험기로 하중을 1 ton 씩 증가시키면서 고장력 볼트의 체결축력 및 겉보기 신장량을 구하였으며, 이를 통하여, 고장력 볼트의 설비 안전 검사 시스템의 구축이 가능하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.53-61
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• 2015

인장이음은 고장력 볼트의 체결력과 모재 그리고 고장력 볼트의 내력을 직접적으로 활용하고, 볼트구멍의 가공수나 체결개소의 감소, 피로저항성 등에 있어 유리하며 때문에 역학적으로 매우 효율적인 연결이다. 이러한 인장이음은 교량의 거더와 가로보의 이음, 주탑의 수평이음, 보-기둥 연결부, 바닥판 단부 2차부재 연결부, 브라켓 등에 적용될 수 있다. 본 연구에서는 인장이음의 역학적 거동을 파악하기 위해서 T-인장이음에 대한 정적실험을 수행하였다. 시험변수는 고장력 볼트의 직경, 플렌지 두께 및 체결력 감소이며, 인장이음의 파괴양상과 내력, 플랜지 두께와 고장력 볼트의 직경의 영향, 체결력의 영향에 대해 분석하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.221-232
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• 2023

본 논문에서는 볼트로 체결된 구조체에 대하여 초기 볼트풀림 상태에서의 볼트 체결력 예측 합성곱 신경망 훈련 방법을 제시한다. 8개의 볼트의 체결력이 변경된 상태에서 계산한 주파수응답들을 완전 체결된 상태의 초기 모델과의 크기 및 모양 유사성을 표현하는 유사성 지도로 생성한다. 주파수응답 데이터들의 생성에는 크리로프 부공간법 기반의 모델차수축소법을 적용하여 효율적인 방법으로 수행할 수 있도록 한다. 합성곱 신경망 모델은 회귀 출력 계층을 사용하여 볼트의 체결력을 예측하도록 하였으며, 훈련 데이터의 개수와 합성곱 신경망 계층의 개수를 다르게 준비하여 훈련시킨 네트워크들을 비교하여 그 성능을 평가하였다. 주파수응답에서 파생되는 유사성 지도를 입력 데이터로 사용하여 초기 볼트풀림 영역에서 볼트 체결력의 진단 가능성과 유효성을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권2호통권45호
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• pp.143-150
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• 2000

마찰접합용 고장력 볼트 셋트의 관련 규격에서 허용하는 치수공차 범위 내에서 너트 구멍의 편심과 와셔 구멍 지름의 공차는 체결 시 편심에 의한 접촉면적의 결손을 초래하고 체결력의 산포를 유발하는 요인이 된다. 편평한 너트 자리면과 와셔의 접촉시 분포되는 압력의 비선형성을 고려하여 편평한 자리면 형상을 원호곡면으로 바꾸면 초기 선 접촉은 체결이 진행됨에 따라 면 접촉으로 발전한다. 원호 접촉면은 편심에 의한 접촉면적의 결손을 감소시켜 접촉상태가 양호해지므로 자리면 마찰토크(체결력) 안정화에 기여하게 된다. 유한요소법으로 너트와 와셔 접촉면의 압력을 구하고 나사면과 자리면의 마찰계수는 토크계수 A, B급이 포함되도록 조합하고 최대편심 시 토크계수를 계산하였다. 토크계수의 분포로부터 원호자리면의 적정 곡률반지름이 결정된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4A호
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• pp.291-297
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• 2009

실험을 통해 고장력 볼트의 릴렉세이션를 측정하였다. 종류와 표면 처리가 다른 볼트를 사용하여 체결길이가 서로 다른 블록형태와 겹침이음형태의 시험체를 조립하였다. 항온항습실에서 시간 경과에 따라 볼트에 도입된 축력을 변형률 게이지를 통하여 측정하였다. 볼트축력의 감소율은 모든 시험체에서 10% 미만으로 나타났다. 결합 형태, 볼트종류, 체결길이 그리고 볼트의 표면 처리가 서로 다른 여러 경우에 대해 실험결과를 이 연구에서 제안한 릴렉세이션 추정 모델을 이용하여 비교, 검토하였다. 제안한 모델은 여러 경우에 대한 실험 결과와 모두 합리적으로 잘 합치하고 있다. F13T와 F10T 볼트사이에 차이점을 발견할 수 없으나 다크로 볼트의 최종 체결력 감소율은 일반 볼트보다 30% 정도 높으며, 또한 전체적으로 볼트 체결길이가 짧아짐에 따라, 전단면의 수가 증가함에 따라 높아지는 경향을 보여주고 있다.