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

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제38권5호
• /
• pp.477-486
• /
• 2024

The process of inspecting and replacing cutting tools in a shield tunnel boring machine (TBM) is called cutterhead intervention (CHI) (Farrokh and Kim 2018). Since CHI is performed by a worker who enters the chamber in TBM, the worker is directly exposed to high water pressure and huge water inflow, especially in areas with high ground water levels, causing health problems for the worker and shortening of available working hours (Kindwall 1990). Ham et al. (2022) proposed a method of reducing the water pressure and water inflow by injecting a grout solution into the ground through the shield TBM chamber, and named it the new face grouting method (NFGM). In this study, the TBM mechanical characteristics including the injection pressure of the grout solution and the cutterhead rotation speed were determined for the best performance of the NFGM. To find the appropriate injection pressure, the water inflow volume according to the injection pressure change was measured by using a water inflow test apparatus. A model torque test apparatus was manufactured to find the appropriate cutterhead rotation speed by investigating the change in the status of the grout solution according to the rotation speed change. In addition, to prove the validity of this study, comprehensive water inflow tests were carried out. The results of the tests showed that the injection pressure equal to overburden pressure + (0.10 ~ 0.15) MPa and the cutterhead rotation speed of 0.8 to 1.0 RPM are the most appropriate. In the actual construction site, it is recommended to select an appropriate value within the proposed range while considering the economic feasibility and workability.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.181-191
• /
• 2014

본 연구는 선형절삭시험 중에 동일한 커터 링 형상을 가진 더블디스크커터와 싱글디스크커터에 발생하는 커터작용력과 각 디스크커터 축에 발생하는 축응력 및 토크를 평가하였다. 선형절삭시험 결과, 선형절삭실험 중에 발생한 더블디스크커터의 연직력과 회전력의 평균값은 싱글디스크커터의 약 두 배 내외인 것으로 측정되었다. 더블디스크커터의 축에 작용하는 축응력의 평균값 역시 연직력과 마찬가지로 싱글디스크커터의 두 배 정도로 나타났지만, 토크의 경우에는 전체적으로 낮은 측정값을 보여 비교의 의미가 없는 것으로 판단되었다. 하지만 더블디스크커터의 연직력의 평균값이 직경 432 mm(17인치) 디스크커터의 허용하중을 상회하기 때문에 테이퍼 롤러 베어링의 내구성능에 대한 검토가 필요한 것으로 판단되었다. 또한 더블디스크커터 축에 작용하는 축응력은 싱글디스크커터의 약 두 배 정도로 발생하였지만, 일반적으로 사용하는 디스크커터 축 재료의 항복강도를 고려할 때 적용 상에 문제가 없는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제9권3호통권32호
• /
• pp.421-430
• /
• 1997

본 연구에서는 숏브라스트한 후 무기징크 페인트로 도장한 무기징크면, 연마면, 흑피면에 대하여 정적 및 피로시험을 수행하여 기존의 연구결과와 비교평가함으로써 마찰면의 표면상태에 따른 고장력볼트 마찰이음부의 정적 및 피로거동을 규명하고자 하였다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 일련의 정적 및 피로시험을 실시하고 토크관리법의 타당성 평가, 미끄러짐계수의 도출, 도입축력의 감소률 규명, 피로강도의 평가, 마찰면의 압축력 분포 조사 등을 수행하였다. 본 실험결과와 기존 연구자들의 연구결과를 종합적으로 검토한 결과 볼트의 설계축력 도입을 위한 토크관리법은 타당하며, 시간경과 및 반복하중의 작용에 따른 축력감소율을 고려할 때 설계축력의 110%로 초기축력을 도입하도록 규정한 시방서 기준은 적합한 것으로 평가되었다. 시간경과에 따른 도입축력의 초기감소율은 경과시간의 상용로그에 비례하는 것으로 나타났으며, 도입직후 약 20시간이 경과하면 일정한 값으로 수렴되고 있음을 알 수 있었고 이들은 마찰면의 표면조도와는 상관관계가 없는 것으로 평가되었다. 미끄러짐계수는 연마면, 무기징크프라이머 도포면, 흑피면 순으로 크게 나타났으며 미끄러짐하중은 도입축력에 크게 좌우되나 도입축력이 크면 마찰면의 표면조도의 손상으로 인하여 미끄러짐계수가 작아져 도입축력과 미끄러짐하중 사이에는 선형적 비례관계가 성립되지 않음을 알 수 있었다. 마찰면의 압축력 분포를 조사한 결과 내측볼트 주변의 마찰면적이 외측볼트 주변보다 응력방향에 있어서 더 넓게 분포하고 있는 것을 알 수 있었으며, 이는 외측볼트로부터 마찰접합에서 지압접합으로 천이되고 있는 것으로 판단된다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제34권2호
• /
• pp.121-127
• /
• 1999

스티렌-부타디엔 고무(styrene-butadiene rubber :SBR)의 가공성과 기계적 물성을 조절하는 방안의 일환으로, 고분자량 SBR(high molecular weight SBR : HM-SBR)과 저분자량 SBR (low molecular weight SBR : LM-SBR)의 혼합물의 특성을 조사하였다. HM-SBR/LM-SBR의 LM-SBR 함량이 증가함에 따라 경화전 혼합물의 Mooney 점도와 경화에 따른 토오크 증가치는 감소하고 가황 후 혼합물들의 Shore A 경도와 반발탄성율은 감소를 보였다. 또한 LM-SBR 함량의 증가에 따라 혼합물들의 가황 후 유리전이온도는 일정하지만 고무상태에서 tan ${\delta}$는 증가를 보였다. LM-SBR 함량에 따른 가황 전 혼합물들의 Mooney 점도 감소는 LM-SBR의 가소화 효과와 분자량 분포 증가에 기인하는 것으로 해석하였다. 가황 HM-SBR/LM-SBR 혼합물의 기계적 물성 변화는 고무 혼합물의 가교밀도 감소에 기인하는 것으로 판단되었다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제25권4호
• /
• pp.238-246
• /
• 2015

A stepping motor is widely used to operate the elevation and azimuth stage of the X-band antenna with 2-axis gimbal system for effective image data transmission from a satellite to a ground station. However, such stepping motor also generates an undesirable micro-vibration which is one of the main disturbance sources affecting image quality of the high-resolution observation satellite. In order to improve the image quality, the micro-vibration isolation of the X-band antenna system is essential. In this study, the low rotational stiffness isolator has been proposed to reduce the micro-vibration disturbance induced by elevation direction operation of the X-band antenna. In addition, its structural safety was confirmed by the structure analysis based on the derived torque budget. The effectiveness of the design was also verified through the micro-vibration measurement test.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권7호
• /
• pp.3135-3141
• /
• 2013

본 연구에서는 유한요소해석과 다구찌 방법을 통해 높은 토크 저항력과 결합력을 갖는 클린치 스터드를 설계할 때 이에 영향을 미치는 설계 변수들의 적합한 조건을 도출하였다. 목적함수로 최대성형하중과 소재의 충만율을 고려하였으며 설계변수로 홈 높이, 로브 직경, 로브 높이 그리고 홈 깊이를 선정하였고 이들 제어인자와 마찰을 잡음인자로 하여 직교배열표를 조합하고 실험횟수별 유한요소해석을 통해 성형하중과 충만율을 평가하였다. 그리고 다구찌 방법의 S/N비를 이용하여 시뮬레이션결과를 해석하였고, 이들 해석결과로부터 최적의 조합조건을 제안하였다. 충만율에 가장 큰 영향을 주는 인자는 로브 높이, 홈 높이, 로브 직경 그리고 홈 깊이 순 임을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제14권1호
• /
• pp.61-73
• /
• 2014

Multiphase machines are characterized by high power density, enhanced fault-tolerant capacity, and low torque pulsation. For a voltage source inverter supplied multiphase machine, the probability of load imbalances becomes greater and unwanted low-order stator voltage harmonics occur. This paper deals with the PWM control of multiphase inverters under unbalanced load conditions and it proposes a novel near-five-vector SVPWM algorithm based on the five-phase six-leg inverter. The proposed algorithm can output symmetrical phase voltages under unbalanced load conditions, which is not possible for the conventional SVPWM algorithms based on the five-phase five-leg inverters. The cause of extra harmonics in the phase voltages is analyzed, and an xy coordinate system orthogonal to the ${\alpha}{\beta}z$ coordinate system is introduced to eliminate low-order harmonics in the output phase voltages. Moreover, the digital implementation of the near-five-vector SVPWM algorithm is discussed, and the optimal approach with reduced complexity and low execution time is elaborated. A comparison of the proposed algorithm and other existing PWM algorithms is provided, and the pros and cons of the proposed algorithm are concluded. Simulation and experimental results are also given. It is shown that the proposed algorithm works well under unbalanced load conditions. However, its maximum modulation index is reduced by 5.15% in the linear modulation region, and its algorithm complexity and memory requirement increase. The basic principle in this paper can be easily extended to other inverters with different phase numbers.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제19권8호
• /
• pp.709-717
• /
• 2013

This paper presents the development of a specialized underwater leg with a manipulator function(convertible-to-arm leg) for the seabed walking robot named CRABSTER200(CR200). The objective functions of the convertible-to-arm leg are to walk on the seabed and to work in underwater for precise seabed exploration and underwater tasks under coastal area with strong tidal current. In order to develop the leg, important design elements including the degree of freedom, dimensions, mass, motion range, joint structure/torque/angular-speed, pressure-resistance, watertight capability and cable protection are considered. The key elements of the convertible-to-arm leg are realized through concept/specific/mechanical design and implementation process with a suitable joint actuator/gear/controller selection procedure. In order to verify the performance of the manufactured convertible-to-arm leg, a 25bar pressure-resistant and watertight test using a high-pressure chamber and a joints operating test with posture control of the CR200 are performed. This paper describes the whole design, realization and verification process for implementation of the underwater convertible-to-arm leg.

• 농업과학연구
• /
• 제43권4호
• /
• pp.656-664
• /
• 2016

Gear reducers are widely used for various agricultural machinery applications such as greenhouses, tractors, and agricultural vehicles. However, thermal deformation and surface pitting at gear tooth flank frequently occur in gear reducers due to high torque. Thus, surface heat treatment of gears is required to improve wear and fatigue resistance. The objective of this study was to simulate the load capacity of the agricultural gear reducer. The simulation was performed for the following three surface heat treatment methods: untreated gears, nitriding heat treatment, and induction hardening method, those mostly used for agricultural gear reducers. The load capacity of the gear reducer was simulated using the safety factor, limit bending stress, and limit contact stress of the gear. The simulation of the load capacity was conducted using KISSsoft commercial software for gear analysis. The main results of simulation test were as follows: first, the nitriding heat treatment resulted in the highest safety factor for bending stress, which was increased about 77% from those of the untreated gears. Second, the induction hardening was the highest safety factor for contact stress, which was increased about 150% from those of the untreated gears. The safety factor for contact stress of the induction hardening was increased about 64% from those of the nitriding heat treatment. The study result suggested that the surface heat treatments could enhance load capacity and that the method of surface heat treatment should be determined based on simulation results for appropriate use scenarios.