• 제목/요약/키워드: 핀 조인트

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원공공차를 가진 볼트 조인트와 핀 조인트의 강도평가에 관한 연구 (A Study on the strength of the Bolted Joint & Pin Joint with Hole Clearance)

  • 정강우;최진호;권진회
    • Composites Research
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    • 제25권6호
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    • pp.186-190
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    • 2012
  • 복합재료가 기계부품 및 항공기 구조물에 폭 넓게 적용됨에 따라, 복합재료 구조물에서 가장 취약한 복합재료 체결부의 설계는 매우 중요한 연구 분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 다양한 원공공차를 가지는 복합재료 볼트 조인트와 핀 조인트의 강도를 상호 비교하였다. 실험결과로부터 조인트의 원공공차가 $880{\mu}m$일 때 원공공차가 $0{\mu}m$ 보다 첫 번째 파손하중의 볼트 조인트는 24.2 %, 핀 조인트는 51.3 %의 강도저하가 발생되었다. 또한, 이에 대한 유한 요소 해석을 수행하여 파손지수를 계산하고 실험값과 상호 비교하였다.

스페이스프레임에 사용되는 에너지 흡수형 볼트의 인장성능연구 (A study on Tensile performance of Energy Absorbing Bolts in Space Frame)

  • 이성민;김민숙;최정삼;강창훈
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.53-60
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    • 2007
  • 스페이스프레임의 볼 조인트 접합부에서는 축부에 핀의 삽입을 위한 구멍이 존재하기 때문에 응력집중으로 인한 취성파단의 우려가 있다. 따라서 접합부에서의 변형능력이나 에너지흡수능력은 낮은 편이다. 본 연구에서는 볼 조인트 접합부의 소성변형능력을 향상시키기고 현장에서 발생할 수 있는 시공오차의 흡수가 가능하도록, 볼트의 나사부나 핀부의 취성파단 없이 감소된 축부에서 소성변형능력이 기대되는 새로운 접합상세를 개발하였으며 수치해석과 실험을 통해 그 성능을 검증하고자 하였다. 수치해석과 실험을 통하여 볼트의 축부 및 핀부의 단면을 조절함으로써 기존 고력볼트보다 소성변형능력이 향상됨을 확인할 수 있었다.

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저자유도 조인트의 구속조건 생성을 위한 파라메트릭 일반좌표 이용 (Use of Parametric Generalized Coordinates for Kinematic Constraint Formulation of Low Degree-of-Freedom Joints)

  • 이정근;이철호;배대성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권10호
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    • pp.1261-1267
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    • 2013
  • 다물체 기계시스템에서 핀조인트나 병진조인트 같은 저자유도 조인트는 고자유도 조인트보다 훨씬 빈번하게 사용된다. 저자유도 조인트에 대한 기구학적 구속조건식을 효율적이고 체계적으로 공식화하기 위해, 본 논문은 구속조건식을 표현하는 새로운 접근방법으로 파라메트릭 일반좌표를 이용한다. 제안된 방법에서는 직교좌표와 파라메트릭 일반좌표를 혼합하여 조인트 구속조건을 생성하는데, 이는 구속조건에 대한 자코비안과 같은 구속조건 편미분행렬을 매우 간단하게 표현되도록 하므로써 공식의 복잡성과 계산시간을 단축시킨다. 제안된 방법은 암시적 적분기를 바탕으로 실린더-크랭크시스템에서 검증되었다.

복합재 스카프 조인트에서의 마이크로 볼트 보강에 대한 타당성 연구 (Effect of Micro-bolt Reinforcement for Composite Scarf Joint)

  • 이광은;성정원;권진회
    • Composites Research
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    • 제32권1호
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    • pp.37-44
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    • 2019
  • 스카프 접착 조인트를 마이크로 볼트로 보강하였을 때, 볼트의 보강효과를 얻을 수 있는지를 시험으로 연구하였다. 스카프 형상에 따른 조인트 보강효과를 확인하기 위해 3가지 스카프비(1/10, 1/20, 1/30)를 고려하였다. 접착면적에 따른 핀의 밀도를 동일하게 유지하기 위해, 1/10, 1/20, 1/30 스카프비를 가지는 조인트에 각각 16, 32, 48개의 볼트를 보강하였다. 기준값을 획득하기 위해 접착제로만 체결된 조인트와 마이크로 볼트만 사용한 조인트에 대한 시험도 수행하였다. 시험 결과 접착제만 적용한 경우, 각 스카프비(1/10, 1/20, 1/30)에 따른 파손하중은 29.7, 39.6, 44.8 kN로 나타났다. 마이크로 볼트로 보강한 경우 파손하중은 스카프비에 따라 각각 28.4, 37.2, 40.1 kN으로 나타났는데, 순수 접착 조인트 파손하중의 96, 94, 90%에 해당한다. 마이크로 볼트만 사용한 경우, 파손하중은 접착 조인트 인장강도의 13-25%에 불과하였다. 스카프비 1/10 조인트의 피로시험 결과 접착제와 볼트를 동시에 사용한 하이브리드 조인트의 피로강도가 접착제만 사용한 경우의 피로강도보다 증가하였지만, 증가율은 2-3%로 미미하였다. 본 연구를 통해 박리응력이 파손의 주원인이 되는 구조물에서와 달리, 전단응력이 파손의 주원인이 되는 스카프 조인트의 경우 마이크로 볼트의 보강효과는 나타나지 않는 것을 확인하였다.

전기방전코팅층과 고체윤활제를 도포한 복합층의 마찰마모특성 연구 (The study on the tribological characteristics of the Electro spark alloyed layer and solid lubricant)

  • 유인석;류병진;김성규;양승호;유영석
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1996년도 제24회 춘계학술대회
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    • pp.41-44
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    • 1996
  • 고하중, 저속에서의 마찰마모특징을 나타내는 건설기계의 작업장치 연결부의 핀/부싱 조인트의 개발 적용성 검토를 위해 기존의 사용방법인 표면경화처리 후 그리이스 급유하는 경우와 ESA(전기방전코팅)처리후 고체윤활제를 도포한 경우의 마찰마모특징을 시험 분석하여 기존 방법보다 ESA처리후 고체윤활제를 도포하는 경우의 마찰마모 특성이 매우 우수한 적을 확인하였다.

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SMART 프레임의 공기단축 효과 분석 - 대형 물류창고 사례 - (Time Reduction Effect Analysis of SMART Frame for Long Span and Heavy Loaded Logistics Buildings)

  • 김도영;지우민;임지영
    • 한국건축시공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.519-530
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    • 2022
  • 인터넷 상거래가 증가함에 따라 전세계적으로 대형 물류 건물의 건설이 증가하고 있다. 이들 건축물은 대부분 장경간중재하의 특성을 가지고 있으며 빠른 시공을 위해 핀조인트 구조인 PC 공법을 적용한다. 그러나 핀조인트 구조는 시공 안전성 및 구조적 안정성으로 인해 PC 부재의 설치에 많은 제약이 있어 시간과 비용이 많이 소요된다. 이러한 제약과 문제점을 해결하기 위해 PC 부재 사이의 철골 조인트로 연결된 구조 프레임인 SMART frame이 개발되었다. SMART frame에 대한 많은 연구가 진행되었으나 공기 측면에 대한 영향은 분석되지 않았다. 본 연구의 목적은 장경간 중재하 물류창고시설에 대한 SMART frame의 공기단축 효과를 분석하는 것이다. 본 연구를 위해 기존 PC 공법에 의해 건설된 사례현장을 선정하여 SMART frame 설치 시뮬레이션과 시간 단축을 비교하였다. 그 결과, 기존 PC설치공기의 약48%의 수준으로 약 4개월이 단축 되었다. 추후 대형물류센터 프로젝트 진행 시 SMART frame을 적용한다면 기존 PC공법 대비 획기적인 공기단축의 효과를 가질 것으로 기대된다.

HRC 복합보의 연결플레이트 보강법에 따른 구조성능실험 (An Experimental Study on Structural Performance of HRC Composite Beam according to types of Connection Plate with Stud Bolts)

  • 이수권;양재근;송창석;장은영;문준철
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.377-384
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    • 2011
  • 최근에 국내의 건설현장에서는 공기단축과 시공성 향상을 위하여 구조분야에서 다양한 공법이 개발되고 있으며 HRC 공법도 그중 하나로서 주차장이나 사무소 건물에 적용이 가능하다. 이 공법은 구조적 효율성을 높이기 위하여 보의 중간에 겔버 조인트를 도입하고 있으며, 핀 접합부에는 공장에서 제작되는 HRC 복합보 내부에 스터드 볼트가 용접된 연결플레이트를 삽입하여 현장에서 철골보와 볼트접합이 가능하도록 하였다. 이 연구에서는 철골보와의 핀접합을 위해 HRC 복합보의 내부에 삽입된 연결플레이트와 콘크리트와의 일체성 확보를 검증하기 위하여 6개의 실험체에 대하여 연결플레이트의 길이와 높이, 플레이트에 용접되는 스터드 볼트의 수를 변수로 하여 실험을 실시하였다. 실험결과는 처짐과 철근의 변형도에 대하여 현행규준에 따라 비교하였다. 실험결과 주어진 하중의 범위 내에서 스터드 볼트가 용접된 연결플레이트와 철근콘크리트보는 일체성을 확보하고 있는 것으로 조사되었다.

스페이스프레임의 볼조인트 접합부 파괴모드에 관한 실험적 연구 (An Experimental study on Failure Mode of Space Frame's Ball joint connection)

  • 이성민;김민숙;김대영;송창영;강창훈
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.61-68
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    • 2007
  • 대공간구조에서 접합부의 신뢰도는 매우 중요하다. 접합부에 사용되는 고력볼트의 나사부 유효단면적은 축부단면적보다 작고 볼트 축부에 락핀용 구멍이 있기 때문에 볼트 나사부 또는 락핀용 구멍에 응력집중 현상이 발생하여 취성 파단이 발생할 우려가 높다. 특히 접합부는 직렬형 구조로 이루어져 있다. 따라서 접합부에서의 극한상황시 파괴유형은 필히 취성파괴를 피해야 하며 연성파손으로 유도해야 한다. 따라서 본 연구에서는 볼 조인트 접합부의 소성변형능력을 향상시키고 현장에서 발생할 수 있는 시공오차의 흡수가 가능하도록, 볼트의 나사부나 핀부의 취성파단 없이 소성변형능력 향상을 목표로 하였다. 에너지흡수형 볼트를 사용함으로써 소성변형능력이 향상된 스페이스 프레임의 접합상세를 제안하였다.

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핀 조인트로 구성된 기구학적 연쇄들의 구조적 분류 및 열거 (Structural Classification and Enumeration of Pin-Jointed Kinematic Chains)

  • 이종기;신재균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.565-572
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    • 1994
  • A method for the classification of kinematic chains according to the similarity in their structures is proposed. Classifcation code is defined from the contracted graph of the kinematic chain. This method of classifying kinematic chains can be effectively used for the systematic enumeration of structurally distinct kinematic chains given the number of links and degrees of freedom of the kinematic chains. Two separate steps for the enumeration are developed in the study. The first step is to generated all the possible classification codes and the next step is to generate individual kinematic chains belonging to each classification code generated. Using this two step procedure, kinematic chains up to 12 links are successfully enumerated in the present study. It is concluded that the two step method can be efficiently used for the type synthesis of mechanisms.

알루미늄 핀-조인트를 사용한 마이크로 미러의 제작과 측정 (Fabrication and Experiment of Micromirror with Aluminum Pin-joint)

  • 지창현;김용권
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권8호
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    • pp.487-494
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    • 2000
  • This paper describes the design, fabrication and experiments of surface-micromachined aluminum micromirror array with hidden pin-joints. Instead of the conventional elastic spring components as connection between mirror plate and supporting structure, we used pin-joint composed of pin and staples to support the mirror plate. The placement of pin-joint under the mirror plate makes large active surface area possible. These flexureless micromirrors are driven by electrostatic force. As the mirror plate has discrete deflection angles, the device can be ap;lied to adaptive optics and digitally-operating optical applications. Four-level metal structural layers and semi-cured photoresist sacrificial layers were used in the fabrication process and sacrificial layers were removed by oxygen plasma ashing. Static characteristics of fabricated samples were measured and compared with modeling results.

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