• 제목/요약/키워드: Base plate

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단면결손에 따른 고장력볼트 체결부의 내하력 변화에 관한 연구 (A Study on the Change of Load Carrying Capacity of High-tension Bolt Joints by Critical Sections)

  • 박정웅;양승현;장석인
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.2402-2408
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    • 2009
  • 고장력볼트를 이용한 강부재의 체결에서 모재 및 덮개판의 과대공으로 인한 단면결손이 체결부에서 내하력의 저하가 우려되어 정적 인장시험을 실시하였다. 인장시험을 통하여 구해진 체결부의 파단시 최대하중을 단면결손율 및 설계강도와 비교하여 체결부의 내하력 변화를 파악하였다. 이에 따르면 단면결손율이 클수록 강도저하율이 컸으며 특히, 모재의 단면결손이 덮개판의 단면결손보다 강도저하에 대한 영향이 훨씬 큰 것으로 나타났다. 모재 및 덮개판을 과대공으로 제작한 고장력볼트 체결부는 표준공의 경우보다 내하성능이 다소 저하되었지만 파단시의 최대인장강도는 설계파단강도보다 15%이상 크게 나타났다. 본 연구에서는 과대공으로 제작된 고장력볼트 체결부에서 내하력저하에 미치는 영향이 미미하므로 강부재의 체결시공에 있어 과대공의 허용은 경제성과 효율성의 고취에 기여할 수 있을 것으로 판단되었다.

축압축력을 받는 노출형 원형강관 주각의 거동 (Structural Behavior of Circular Tube Column Bases under the Axial Load)

  • 이태규;이명재
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권4호통권71호
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    • pp.471-478
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    • 2004
  • 이 연구의 목적은 노출형 원형강관 주각이 중심축압축력을 받을 때 그 역학적 거동을 실험적으로 조사하고 탄성수치해석을 통하여 실험결과를 검토하고자 함에 있다. 실험에 앞서 AISC의 제안식 및 기존 연구에 관한 문헌조사를 실시하였다. 실험으로 중심축압축가력을 실시하였으며 베이스 플레이트 두께를 변수로 하여 두께 9mm부터 35mm까지의 9개의 시험체를 제작하였다. 실험결과는 하중 - 베이스 플레이트 수직변위관계, 하중 - 베이스 플레이트 변형도관계 등으로 정리하였다. 실험결과를 검토하기 위하여 탄성수치해석을 실시하였으며 탄성수치해석 프로그램으로는 Ansys version 6.1을 사용하였다. 실험 및 해석결과는 향후 실시할 비탄성해석결과와 함께 설계식 제안에 사용될 것이다.

축하중을 받는 원통형 쉘의 좌굴강도 (Buckling Strength of Cylindrical Shell Subjected to Axial Loads)

  • 김승억;최동호;이동원;김창성
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.191-200
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    • 2001
  • 본 연구에서는 수치해석을 통하여 축하중을 받는 원통형 쉘의 좌굴해석을 수행하였다. 해석 식과의 비교를 통하여 수치모델 방법, 적절한 요소의 종류 및 요소의 개수등을 제시하였다. 매개변수 해석결과, 직경/두께비가 증가하면 좌굴응력은 크게 감소하나 높이/직경비가 증가하면 그 변화는 미세하며 이는 일반적인 기둥의 좌굴해석 결과와 상이하다. 높이/직경비가 커질수록 원주방향 좌굴모드의 파장수가 감소하였다. 바닥판의 두께가 증가하면 좌굴응력은 1~2% 증가한다. 따라서 그 영향은 거의 무시할 수 있다. 초기 형상결함의 크기가 증가하면 좌굴응력은 큰 감소를 보인다. 또한 회기분석을 통하여 좌굴응력을 간편하게 구할 수 있는 설계식을 도출하였으며, 수치해석 결과와 잘 일치하였다.

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고장력 강판(SPFC590)의 레이저 용접부 피로거동 평가 (Evaluation of Fatigue Behavior for Laser Welded High Strength Steel Sheets (SPFC590))

  • 허철;권종완;조현덕;최성종;정우영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.53-64
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    • 2012
  • Deep and narrow welds can be produced by laser welding at high welding speeds with a narrow heat-affected zone (HAZ) and little distortion of the workpiece. This study aims to evaluate the usefulness of laser welding at automobile component manufacture. Microstructure observation, hardness test, tensile test and fatigue life test are performed by using the fiber laser welded SPFC590 steel sheets which is used widely in the manufacture of automotive seat frame. Three kinds of specimens are only a SPFC590 steel plate, quasi-butt joint plate and lap joint plate by laser welding. The following results that will be helpful to understand the static strength, fatigue crack initiation and growth mechanism were obtained. (1) The tensile strength of quasi butt joint specimens nearly equal to base metal specimens, but lap joint specimens fractured in shear area of weld metal. (2) The fatigue strength of quasi-butt joint specimen was approximately 8 percent lower than that of the base metal specimens. Furthermore, the lap joint specimens were less than 86 percent of the base metal specimens. (3) The lap joint fatigue specimens fractured at shear area in high level stress amplitude, while fractured at normal area in low level stress amplitude. From these results, the applicability of the laser welding to the automobile component is discussed.

Very long life fatigue behaviors of 16Mn steel and welded joint

  • Liu, Yongjie;He, Chao;Huang, Chongxiang;Khan, Muhammad K.;Wang, Qingyuan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제52권5호
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    • pp.889-901
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    • 2014
  • Very long life fatigue tests were carried out on 16Mn steel base metal and its welded joint by using the ultrasonic fatigue testing technique. Specimen shapes (round and plate) were considered for both the base metal and welded joint. The results show that the specimens present different S-N curve characteristics in the region of $10^5-10^9$ cycles. The round specimens showed continuously decreasing tendency while plate specimens showed a steep decreasing step and an asymptotic horizontal one. The fatigue strength of round specimen was found higher than plate specimen. The fatigue strength of as-welded joint was 45.0% of the base material for butt joint and 40% for cruciform as-welded joint. It was found that fracture can still occur in butt joint beyond $5{\times}10^6$ cycles. The cruciform joint has a fatigue limit in the very long life fatigue regime ($10^7-10^9$ cycles). Fatigue strength of butt as-welded joint was much higher as compared to cruciform as-welded joint. Improvement in fatigue strength of welded joint was found due to UPT. The observation of fracture surface showed crack mainly initiated from welded toe at fusion areas or geometric discontinuity sites at the surface in butt joint and from welded toe in cruciform joint.

$2mm^t$ 알루미늄합금재의 겹치기이음을 위한 마찰교반용접의 실험적 연구 (An Experimental Study on Lap Joint using FSW with $2mm^t$ Aluminum Alloy Plate)

  • 장석기
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제27권6호
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    • pp.728-735
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    • 2003
  • This paper shows the possibility of performing Lap joint using the friction stir welding with $2mm^t$ aluminum alloy plate and the determination of tool-dimensions for FSW in milling machine. This research also is reported on obtaining the tensile-shear strength, 91.3 (MPa) and the energy absorption, 26.3 (J) for Lap jointed specimen. The optimal tool-dimensions and method for Lap joint using FSW is as follows; each diameter of shoulder and pin is $9\phi(mm) and 3\phi(mm)$, the length of pin is 3.6(mm), Pressing the shoulder of tool into original base metal is not reasonable.

평판의 국부적인 기하학적 변형을 모사하는 등가 요소 생성 (Dynamically equivalent element for an emboss embedded in a plate)

  • 송경호;박윤식
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.301-305
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    • 2002
  • Among many structural dynamics modification methods for plate and shell vibration problems, embedding an emboss to the surface is very efficient. But deciding an optimal position and shape using optimization algorithm needs defining geometry and remeshing the model for every iteration step to implement the method, which takes much numerical cost. An equivalent element produced here lessen the cost by representing the geometrical characteristics of an emboss using the element's material properties and thickness becoming a geometrically homogenous element of the base plate or shell. Some efficient factors which let the equivalent system have the same dynamical response as the original system embedded with emboss will be shown and the degree of equivalence will be tested in terms of natural frequency matching.

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2tmm AL-합금재의 겹침이음을 위한 교반용접의 실험적 연구 (An experiment of optimizing tools for Lap joint with 2tmm Aluminum alloy plate using FSW)

  • 장석기;이돈출;김상진;전정일
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.153-160
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    • 2002
  • This paper shows the possibility of performing Lap joint using the friction stir welding and the determination of tool's dimensions for FSW in Milling machine. This research also is reported on obtaining the tensile-shear strength, 9.319 ( kgf/mm$^{2}$) and the energy absorption, 2,682 (kgf-mm) under this experiment. The optimal tool's dimensions and method for Lap joint in 2tmm aluminum alloy plate using FSW is as follows; The diameter of shoulder and pin are 9 $\phi$mm and 3$\phi$mm, the length of pin is 3.6mm. The conditions of shoulder of tool is not pressed into original base metal.

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컴프라이언스를 이용한 보강판재와 균열선단 구멍확장의 피로균열 진전 지연효과 규명 (The Use of Compliance to Investigate Fatigue Crack Retardation by Cover Plates and Stop Hole Expansion)

  • 한문식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.204-213
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    • 2001
  • This paper develops the compliance approach to the problem of load sharing between a cracked plate and a cover plate used to bridge the crack. The theory is validated by using calculated stress intensity factors for the covered and uncovered cases and by using stop hole method to reduce experimentally observed growth rates to a common base. Calculations are then made on the effect of cover plate width on fatigue crack retardation in order to demonstrate the predictive capability of the technique.

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