• 대한기계학회논문집A
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• 제41권3호
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• pp.199-204
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• 2017

현재 진동이 심한 산업현장에서 많은 종류의 풀림방지 너트가 사용되고 있다. 왜냐하면 진동의 풀림은 큰 사고를 유발할 수 있기 때문이다. 하지만 대부분의 풀림방지너트는 복잡한 가공과정을 거치기 때문에 가격 경쟁력에서 불리하다. 때문에 본 연구에서는 가공이 쉬운 새로운 유형의 커브드 너트를 개발 하고자 한다. 탄성에너지와 너트의 풀림메커니즘 사이의 탄성에너지를 연구하고 분석한 뒤, 나사의 풀림테스트를 한다. 커브드 너트는 기존너트에 밀링 공구를 이용하여 수직으로 한번 또는 두 번 너트의 밑면을 가공한다. 결과적으로 너트의 탄성에너지가 클수록 너트의 풀림을 막게 된다. 본 연구에서는 NAS3350의 진동테스트 장비를 이용하여 시험을 하고 결과를 분석한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.91-96
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• 2010

The combination of a bolt and nut is the element most widely used for connecting machines and structures. When a load is repetitively applied in the direction right angle to the bolt axis after the bolt and nut is fastened, the nut gradually becomes loose. To solve this problem, in this study, a new type of the loose-proof nut, called a lock nut, is developed. The lock nut is equipped with a spring, and the spring increases the axial force of the bolt. Then, the connection force between the bolt and nut is also augmented. Three dimensional finite element models for the bolt and spring are generated, and the change of the axial force of the bolt while the bolt is being inserted into the spring is analyzed using MSC/Marc, a commercial finite element program. Finally, the optimum shape of the spring is found according to the response surface analysis methodology. The optimization result is verified by comparing the variation of the axial force of the bolt when the bolt is inserted to the initial and optimized spring.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.149-150
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• 2009

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.525-526
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• 2007

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.965-970
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• 2010

볼트와 너트는 기기와 구조물등에 기계적인 요소들을 결합하는데 널리 사용되어지고 있다. 너트의 주된역활은 보트의 축방향의 힘을 유지시키는 데 있다. 본 논문은 스프링을 사용한 새로운 형태의 로크너트에 대한 것이다. 너트에서는 스프링을 잡아주기 위해서 너트의 상단부분을 좁게 만드는 코킹과 정이 이루어진다. 하지만 이 과정에서는 크랙이 발생한다. 본 연구에서는 유한요소분석 프로그램인 MSC/Marc를 사용하여 초기 모델의 변형률을 측정하였다. 크랙의 발생은 실제 1020 steel의 최대 변형률과 모델의 최대값을 비교함으로써 결정되어 졌다. 그리고 로크너트는 반응표면분석법을 사용하여 최적화 되어졌다. 로크너트의 프로토타입은 최적화된 결과에 따라 생산되어 졌으며 그에 따라 크랙은 발생하지 않았다.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제2권2호
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• pp.20-24
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• 2012

In this paper, we perform a ANSYS simulation of assembly structure composed of three parts, bolt, nut, and coil spring, under the loading of a screw torque 640~800 ($N{\cdot}m$) derived from the given bolt tensile strength 10.9, which allows us to investigate a lock-nut mechanism for the prevention of bolt-loosening after three parts are fastened. And also we investigate the safety factor of each component with effective stress distribution obtained from the simulation, which enables us to estimate the structural safety of a new lock-nut structure. Both simulation and investigation shown in this paper will contribute to the development of a new lock nut structure.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2356-2363
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• 2015

본 연구는 볼트강도등급 10.9에 의해 추천되는 조임 토크 640~800(Nm)가 볼트-너트 체결체에 가해졌을 때 풀림 방지를 위한 코일 스프링의 삽입 및 시뮬레이션 기반 설계 최적화에 관한 것이다. 먼저 볼트-너트-코일스프링으로 구성된 조립체에 대하여 등가응력에 기반을 둔 구조 안전성 판단을 위한 조립체 구조해석 시뮬레이션을 수행한다. 그리고 이러한 해석 시뮬레이션 결과로부터 설계 개선안 도출을 위한 설계전략을 수립한다. 또한 이 전략 안에서 기존 설계의 성능을 개선해 나가는 반복 과정을 제안한다. 이 과정에서는 먼저 반응표면법을 사용하여 설계 파라미터 후보점을 찾고, 그 후보점의 반응값과 실제 시뮬레이션 결과를 비교함으로써 설계 후보점(코일스프링 감감수 N = 6)이 최적인지를 검증한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.253-259
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• 2018

2014년 2월 여객선의 타두재 상단 너트가 풀려 타가 작동하지 않은 사고가 발생하였다. 많은 여객과 화물의 이동을 목적으로 하는 여객선의 조타 장치 사고로 인한 인명사고는 통계에 의하면 2010~2016년 0명이지만 조타장치의 고장으로 선박의 요건인 이동성을 갖추지 못한다면 물살이 거센 해역이나 출입항 선박이 많은 협수로에서는 선박의 조종에 대한 제약으로 인명사고의 비율이 높은 전복 사고나 충돌 사고로 발전할 수 있다. "선박안전법" 및 관련 고시인 "강선의구조기준"에는 타판과 타심재의 체결에 관련된 내용은 기준화 되어있으나 타 빠짐의 원인이 되는 상부 타두재와 너트의 체결에 대해서는 별도의 법령이 없다. 사고 이후 한국선급은 강선규칙 5편 제7장에 결합방법에 대해 개정을 하였다. 목포항과 주변 섬을 운항하는 여객선 12척에 대한 현장조사 결과 대부분 C형타 2개가 설치된 구조였으며, 체결방법으로는 9척이 용접에 의한 체결 방법을 적용하고 있었고 선박 자체적으로 예방 점검을 위해 체결 개소에 접근하기 어려운 구조로 되어 있었다. 1년에 한 번씩 타를 들어 올리거나 빼내야 하는 여객선의 특성을 고려하여 동종 사고를 방지할 수 있는 방안에 대해서 NAS 3350 시험을 통해 검토하였다.

• 한국안전학회지
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• 제32권4호
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• pp.22-27
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• 2017

In this study, the authors aim to evaluate a structural and fatigue safety of a new type anti-loose nut system with dual nuts composed of main nut and outer nut to enhance the long-term workability and durability so as to improve the performance of conventional anti-loose nut system. Also, a three-dimensional finite-element method analysis was performed to consider the actual geometry and material property of anti-loose nut system with dual nuts and the effect of static and dynamic loads and loading directions. The analytical results showed that the overall static and dynamic stress of the components of the anti-loose nut system with dual nuts were found to be less than that of the fatigue limit of Goodman-smith diagram and allowable stress of each materials, therefore the anti-loose nut system with dual nuts was sufficient to ensure a structural and fatigue safety.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.646-651
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• 2008

Bolts and nuts are widely used to fasten each mechanical part together in the machines and structures as vital elements. The primary role of bolts and nuts is keeping its axial force against the large external force and vibration. In this study, a lock nut using a spring was developed to maintain axial force. When the lock nut was made, crack occurred in the process of manufacturing the lock nut. Thus, optimized structure of lock nut was found by using the design of experiments. Lastly, the prototype of the optimized lock nut was created, and then the optimization result was verified by comparing results of the initial model and optimized model.