• 제목/요약/키워드: connecting bolt

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선박용 디젤기관의 운동부 볼트 손상사례에 대한 연구 (A case study on the bolt failure of the moving parts of a marine diesel engine)

  • 김종호;이재현
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권1호
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    • pp.118-124
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    • 2017
  • 본 연구대상 디젤기관의 연접봉 볼트, 크랭크 핀 베어링 볼트 등의 손상원인을 조사 분석하기 위하여 수행한 현장검사, 파손부에 대한 시험 및 고찰, 참고문헌 및 연구자의 경험 등을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 파손된 크랭크 핀 베어링 볼트는 연접봉 볼트보다 늦게 파손된 것으로 추정된다. 파손된 연접봉 볼트는 충격적인 하중에 의해서 취성파괴된 것이 아니고, 비정상적인 반복하중(예를 들어 체결 볼트의 풀림 등)에 의해서 피로파괴가 되었다는 것을 그 파단면의 모습을 통하여 알 수 있다. 파손된 연접봉 볼트용 U 너트는 윤활유(고착방지제)의 부적절한 사용, 각 실린더와 연접봉 별로 구분되어 사용되지 않았던 것 등으로 인하여 표면 상태가 불량하게 되었고, 이것은 연접봉 볼트의 파손사고에 영향을 미쳤을 가능성이 있다고 할 수 있다. 그리고 파손된 국내 제작품인 연접봉 볼트와 크랭크 핀 베어링 볼트의 기계적 성질, 전조공정 등은 해당 볼트의 설계요건에 적합하다고 할 수 있다.

엔진 커넥팅 로드 볼트의 유한요소 피로 평가 (Finite Element-Based Fatigue Assessment of Engine Connecting-Rod Bolts)

  • 조성산;장훈;이경우
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.14-20
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    • 2008
  • Fatigue fracture of engine connecting-rod bolts is encountered frequently during the developement of high-speed engines. Only the engine dyno test is a currently reliable fatigue durability assessment method. It is because the available rig tests cannot mimic the engine running condition completely, and because the finite element analysis cannot provide realistic stresses near the bolt thread that is modeled as a cylinder. This paper introduces a methodology to assess the fatigue durability of the connecting-rod bolts using the finite element analysis. The methods to contruct the bolt model, to extract the critical bolt stresses for the fatigue analysis, and to obtain the bolt fatigue endurance limit experimentally are discussed. Reliability of the method is verified indirectly.

Vision-based technique for bolt-loosening detection in wind turbine tower

  • Park, Jae-Hyung;Huynh, Thanh-Canh;Choi, Sang-Hoon;Kim, Jeong-Tae
    • Wind and Structures
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    • 제21권6호
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    • pp.709-726
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    • 2015
  • In this study, a novel vision-based bolt-loosening monitoring technique is proposed for bolted joints connecting tubular steel segments of the wind turbine tower (WTT) structure. Firstly, a bolt-loosening detection algorithm based on image processing techniques is developed. The algorithm consists of five steps: image acquisition, segmentation of each nut, line detection of each nut, nut angle estimation, and bolt-loosening detection. Secondly, experimental tests are conducted on a lab-scale bolted joint model under various bolt-loosening scenarios. The bolted joint model, which is consisted of a ring flange and 32 sets of bolt and nut, is used for simulating the real bolted joint connecting steel tower segments in the WTT. Finally, the feasibility of the proposed vision-based technique is evaluated by bolt-loosening monitoring in the lab-scale bolted joint model.

PROCEDURE FOR COMPUTER-AIDED PRELOAD SELECTION OF ENGINE CONNECTING-ROD BOLTS

  • Cho, S.S.;Chang, H.;Lee, K.W.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.319-325
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    • 2007
  • Preload of critical engine bolts affects the performance and durability of engines. In modern engines that pursue higher power outputs and which are of lighter weight, it becomes more difficult to select an optimal target preload in consideration of various factors such as the role and structural characteristics of joint members, joint load, and fatigue durability of bolts and joint members. A procedure to select the bolt preload using computer-aided engineering technology, especially the finite element method, has been developed. The procedure is illustrated with connecting-rod bolts for which an appropriate preload is known. The selection criteria of target preload and the finite element modeling technique for connecting-rod bolts are also explained.

로크 너트의 풀림 방지 성능 향상을 위한 스프링의 최적 형상 설계 (Optimum Shape Design of the Spring to Improve the Loose-proof Performance of the Lock Nut)

  • 송현석;정원선;정도현;서영교
    • 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.

풍력발전기용 복합재 윈드터빈 블레이드의 구조해석 및 실험 (Structural Analysis and Test of Composite Wind Turbine Blade)

  • 정상훈;박지상;김태욱
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.121-124
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    • 2004
  • The purpose of this study is to define the optimized layer pattern of composite wind turbine blade by using a commercial FEM program and to perform the fatigue test of T-Bolt. FEM analysis is done by using a PATRAN and ABAQUS to get a information about stress distribution ,critical deformation shape and get a critical load factor in local buckling analysis. As a result of the linear and nonlinear structural analysis, layer pattern of blade was optimized. T-Bolt is a connecting part of wind turbine blade and rotor hub, therefore T-bolt is cirtical part of wind turbine blade. T-bolt fatigue test is conducted to get a information of life cycle of T-bolt. The test is done by using a hydraulic actuator system

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군용 궤도차량 디젤엔진의 커넥팅 로드 볼트 파손 검토를 통한 고장원인분석 (Failure Analysis by Fracture Study of Connecting Rod Bolts in Diesel Engine for Military Tracked Vehicles)

  • 오대산;김지훈;서석호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.191-200
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    • 2020
  • 군용 궤도차량은 일반 차량보다 더 가혹한 주행조건과 기후환경에서 운용되며, 이러한 환경에서 사용되기 위하여 적용되는 부품들은 고도의 신뢰성과 내구성이 요구된다. 특히 디젤엔진은 군용 궤도차량의 주 동력발생장치로써, 차량 주행 간 고장이 발생할 시에 대형사고로 이어질 가능성이 높다. 따라서 엔진의 고장 및 파손원인을 분석하는 것은 추후 발생할 수 있는 유사한 사례를 사전에 예방할 수 있는 중요한 과정이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 군용 궤도차량 주행 간 발생된 고장 엔진에 대하여 분해검사와 경도 측정, 파단면 분석 등의 파손원인검토를 통하여 엔진 파손 메커니즘을 규명하였다. 파손 엔진에 대한 분해검사를 통하여 4번 커넥팅 로드에서 볼트가 분리되어 이탈된 것이 확인되었다. 또한 4번 커넥팅 로드 볼트의 경도 측정 결과는 규격에 적합하였으며, 파손된 볼트의 파단면 분석을 통하여 볼트는 연성파괴 되었다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 분석 결과를 바탕으로 이번에 발생된 군용 궤도차량 디젤엔진의 파손은 최초 4번 커넥팅 로드 볼트의 풀림으로 인한 이탈과 파손이 연쇄적인 손상으로 이어져 발생되었던 것으로 판단되었다. 본 연구에서 수행한 엔진 고장원인분석 결과는 향후 타 장비의 유사한 엔진 고장 및 파손원인분석 연구에 참고사례 및 유용한 자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

볼트 균열 홀을 갖는 알루미늄 6061-T6 합금의 패치 본딩 보수/보강 부위에 대한 파괴역학적 해석에 관한 연구 (The failure analysis of patch bonded repair on Al 6061-T6 alloy structures with cracked bolt hole)

  • 윤영기;김국기;박종준;윤희석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.148-152
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    • 2000
  • The aluminum alloy 6061-T6 has been successfully used in structural applications especially the pressure vessel of the Advanced Neutron Source research reactor. And aluminum alloys, including 6061-T6, have a face-centered-cubic crystals structure. Under normal circumstances face-centered-cubic crystal structures do not exhibit cleavage fractures even at very lo9w temperatures. In aluminum-based structures, plates frequently find use as connecting links. Mechanical fasteners are often utilized in instances where ease of application, familiarity with fabrication processes, and severe dynamic loading are of concern. Plates frequently find use as connecting elements in structures built from aluminum alloys. Many structural elements employ mechanical fasteners. Twenty and twenty aluminum alloy 6061-T6 plates, representing four different bolt patterns, were mechanically deformed. And variable materials such as A1 6061-T6, Al 2024-T3, Carbon/Epoxy, Glass/Epoxy Composite and Woven fiber composite, are used as patch materials. From this experiment, it has been shown that the strength of patch-repaired specimens is different with the patch materials.

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