• 제목/요약/키워드: 체결력

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액체로켓엔진 터보펌프의 금속 실 체결부 해석 (Analysis of Joints Using Metal Seals in Liquid Rocket Engine Turbopump)

  • 윤석환;전성민;김진한
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.105-112
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    • 2013
  • 액체로켓엔진의 핵심부품인 터보펌프는 회전체와 케이싱으로 이루어진 여러 부품의 조립체로서 각종 체결 부분에 매질의 누설방지를 위한 실이 삽입된다. 특히 극저온 환경에서 작동하는 산화제펌프와 고온에서 작동하는 터빈 케이싱에는 안정적인 누설방지를 위하여 금속 실이 사용되는데, 금속 실은 높은 초기 체결력을 요하므로 이를 뒷받침할 수 있는 플랜지 및 체결요소의 적절한 구조 설계가 필수적이다. 본 연구에서는 산화제펌프에 사용하는 콘형 실(conical seal) 및 터빈에서 사용하는 금속 평 실(solid metal seal)과 C 실에 대하여 적절한 실 캐비티 및 플랜지 형상을 설계하고, 체결요소의 치수와 수량을 결정하여 건전한 체결 및 운전이 보장될 수 있도록 구조해석을 수행하여 검증하였다.

동력조향장치 호스 조립품의 이탈력 추정에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Separation Forces of a Power Steering Hose Assembly)

  • 김형제;김병탁;윤문철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.190-196
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    • 2005
  • The power steering hose assembly is usually manufactured through the swaging process, which is conducted to connect a hose with metal fittings. In this process the hose is inserted into metal components, the sleeve and the nipple, and compressed in the radial direction by the jaws to clamp the hose with metal components. In case that the clamping force is small, the oil in the hose can leak locally under the severe operating conditions. To confirm the clamping force requirements, the measurement of separation force in longitudinal direction of the hose is usually performed. In this study, the swaging process of a hose is simulated with the finite element method, to investigate the effect of friction coefficient on the separation fDrce. The results interpretations are ffcused on the inner rubber component, and also a formula is proposed to estimate the separation farces with respect to friction coefficients.

초소형 나사의 나사산 각도변화에 따른 체결특성 평가 (Evaluation of Clamping Characteristics for Subminiature Screws According to Thread Angle Variation)

  • 민경빈;김종봉;박근;나승우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권9호
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    • pp.839-846
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    • 2014
  • Recent trends in the miniaturization and weight reduction of portable electronic parts have driven the use of subminiature screws with a micrometer-scale pitch. As both screw length and pitch decrease in subminiature screws, the resulting clamping force becomes diminishes. In this work, Finite element (FE) analysis is performed to evaluate clamping force of a screw assembly, with a comparison with experimental result. To improve clamping force of subminiature screws, a new screw design is considered by modifying screw thread angle: the thread angle is varied as an asymmetric way unlike the conventional symmetric thread angle. FE analyses are then performed to compare the clamping characteristics of each subminiature screw with different thread angle. The effect of thread angles on the clamping force is then discussed in terms of structural safety for both positive and negative screws.

형상기억합금구동기와 태엽스프링을 이용한 소형위성용 분리장치 (Shape Memory Alloy Actuator and Spiral Spring Based Separation Actuator for Small Satellite)

  • 이민형;손재황;김영웅;김병규
    • 한국항공운항학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.10-15
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    • 2011
  • 위성용 분리장치는 작동 전까지는 높은 체결력으로 위성의 부속물들을 안정된 체결 상태로 유지해야 한다. 작동 후에는 위성시스템에 손상이 없이 위성본체로부터 분리되어 태양전지판과 안테나와 같은 부속장치의 전개를 성공적으로 수행하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 분리충격이 작고 취급이 용이하며 재장착이 가능한 형상기억합금구동기와 태엽스프링을 이용한 소형위성용 비폭발식 분리장치를 제안하였다. 성능을 검증하기 위하여 분리시간, 분리가 가능한 사전하중, 분리장치 작동 시 충격량 측정 실험을 수행하였다.

블라인드 리벳의 단조공정설계를 위한 유한요소해석 (Finite Element Analysis for the Forging Process Design of a Blind Rivet)

  • 변홍석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.2577-2582
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    • 2009
  • 리벳은 두 부품을 결합하는 중요한 체결 요소이다. 본 연구에서는 부품의 진동 등에서도 잘 견디고 강한 체결력을 가지는 블라인드 리벳 몸체의 제작을 위해 강소성 유한요소해석을 사용하여 최적의 공정설계에 관한 연구를 수행하였다. 제안된 공정설계규칙 및 유한요소해석 결과를 토대로 4단계의 단조공정을 제시하였고, 폴딩 및 금형으로부터 이탈과 같은 결함을 예측하여 최적의 공정설계를 제안하였다. 또한, 소재의 유동 형상, 변형률 분포, 단조하중 등을 비교 검토하여 블라인드 리벳 몸체의 단조공정의 유용성을 확인하였다. 이들의 결과는 금형 설계 및 공정설계에 유용한 자료로 활용될 것이다.

전동모터의 Rotor 성형을 위한 자동 주조기 개발 (Development of Auto Casting Machine for Rotor Molding of Electric Motor)

  • 이양창;이준성;이호정;배병규;최윤종
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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    • pp.824-827
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    • 2010
  • 본 논문은 전동형 모터의 Rotor의 자동 성형을 위한 자동화된 주조기 개발에 대한 결과이다. 개발된 자동화된 Rotor 전용 주조기는 수평형에 비해 금형의 크기가 약 1/2정도 이므로 금형 체결력이 반감되고, 기계 구조는 매우 작아진다. 그리고 Al용탕이 사출되는 과정에서 Spool -> Runner -> Gate -> Cavity(제품)에 이르기까지의 Runner를 최소화하여 재용융을 위한 에너지의 비용 절감을 할 수가 있다. 금형 구조가 간단하므로 금형비가 저렴하여 다품종 소량생산에 매우 유리하다. 개발제품은 수직형 구조로 알루미늄 용탕의 윗면의 공기가 금형의 유로 상측에 위치하므로 공기(gas)가 먼저 배출되어 사출(주조)후 Rotor 성형부에 남아 있는 기포가 최소화된다. 그러므로 충진도가 높아진다. Rotor 코아(규소강)가 크더라도 수직형은 금형내에 삽입(Inset)하기가 쉽고 또한, 제품의 착탈 부위와 사출부위가 다르기 때문에 작업성, 안전성이 우수하고 생산성이 매우 높다. 수직형은 충진 밀도가 매우 높고 밀도가 균일하기 때문 Rotor의 회전 소음, 진동에 대한 품질이 매우 우수하다. 따라서 고효율, 고품질의 전동모터 Rotor 제품 생산에 매우 효과적인 장비라 할 수 있다.

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레일 체결장치 텐션클램프의 거동 (Behavior of Tension Clamp in Rail Fastening System)

  • 최신형;박범호;윤경민;배현웅;임남형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8812-8819
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    • 2015
  • 콘크리트 궤도 건설의 증가로 인한 레일 체결장치의 중요성이 커지고 있는 상황에서 최근 레일 체결장치의 부속품인 텐션클램프가 절손되는 사고가 발생되었다. 이는 현장상태, 운영기관, 열차운행조건 및 빈도 등 다양한 요인에 의한 것으로 텐션클램프의 거동관련 연구가 필요하다. 본 논문에서는 실내실험 및 유한요소해석을 통해 텐션클램프의 역학적 거동을 분석하였다. 실내실험을 수행하여 텐션클램프 체결력에 따른 응력 및 변위를 도출하고 이를 유한요소해석 결과와의 비교를 통해 해석 모델을 검증하였다. 또한 검증된 모델을 적용하여 열차 하중에 따른 텐션클램프의 변형과 응력을 도출하고, 응력 분석을 통해 텐션클램프의 피로에 대한 취약도를 파악하였다.

항공기 겹침이음 조립구조의 프레팅 피로수명 예측 (Prediction of Fretting Fatigue Life for Lap Joint Structures of Aircraft)

  • 권정호;주선영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.642-652
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    • 2009
  • 항공기 주구조에 많은 부분은 겹침이음 형태의 조립구조이며 이러한 구조는 프레팅 손상으로 인해 단순피로에 비해 현저히 수명이 감소된다. 특히 노후 항공기의 경우 프레팅 피로균열은 감항안전을 저해하는 중요한 요인으로 최근 대두된 수명연장 문제와 관련해서도 손상허용성 평가에 프레팅 피로수명 예측이 필수적으로 요구되고 있다. 이러한 배경으로 본 연구에서는 볼트 체결력이 서로 다른 겹침이음 구조시편에 대하여 일련의 프레팅 피로시험을 수행하고 탄소성 접촉응력 유한요소해석 결과로부터 프레팅 파라미터를 구하고 균열발생 및 성장 수명예측 모델식과 최근 제안된 수정 모델식을 통하여 프레팅 피로수명을 예측하였다. 또한 시험결과와 비교분석함으로써 실제 항공기 겹침이음 구조에 프레팅 피로수명 예측 모델식의 적용 유효성을 고찰하였다.

전동렌치 전기에너지를 이용한 토크쉬어볼트의 체결축력 검사기법 개발 (Development of the Method for Inspecting the Clamping Force of Torque Shear Bolts Using the Electricity energy of Electric torque wrench)

  • 이현주;나환선;김강식;김강석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.162-170
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    • 2010
  • 토크쉬어볼트의 토크계수는 환경요인에 의해 영향을 받는다. 습기, 녹, 시공중의 작업성 등. 토크쉬어볼트의 토크계수의 변동에 기인하여 볼트에 도입된 축력을 예측하는 매우 어렵다. 이런 이유로 시공중인 볼트 축력을 측정하고, 체결력을 검증하는 것은 필수적이다. 이 연구에서, 볼트에 도입된 하중을 확인하기 위해 시작품 제작이 계획되었다. 시작품의 알고리즘은 토크쉬어 전동렌치에서 얻은 전기에너지와 유압축력기에서 얻은 축력과의 상관관계를 구성한 것이다. 직접축력을 계측하는 회귀분석식은 미니탭 프로그램을 이용한 통계학적인 분석방법에서 구한 것이다. 이 시작품은 상용 토크렌치에 견줄만한 인장력을 평가하는 신뢰성이 있는 도구라고 판단된다.

포고핀을 활용한 극초소형 위성용 태양전지판 분리장치의 기능검증 (Functional Verification of the Solar Panel Separation Mechanism for Pico-Class Satellite Applications Using Spring-loaded Pogo-pin)

  • 김수현;전영현;김홍래;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.69-75
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    • 2018
  • 본 논문에서는 전기 접속부 역할을 하는 포고핀을 활용한 극초소형 위성용 나일론선 절단방식 태양전지판 분리장치를 제안하였다. 제안된 분리장치는 종래 나일론선을 이용한 분리장치에 비해 높은 체결력 및 횡/종방향 동시구속이 가능하고, 체결작업이 용이하며, 또한 다수의 태양전지판의 동시분리가 가능한 장점을 갖는다. 또한 제안된 분리장치에 적용된 포고핀은 전력공급을 위한 전기 접속부 기능과 함께 전개 상태 스위치 및 태양전지판의 분리 스프링 역할이 동시에 가능하다. 본 논문에서는 제안된 포고핀 분리장치의 기능성 입증을 위해 체결횟수에 따른 분리 기능시험을 통해 기능성을 검증하였다.