기존 교량을 일체식 교대 교량과 같이 거동할 수 있도록 교대 흉벽과 상부슬래브를 일체화하는 흉 벽 일체식 교대 교량 공법에 관한 것으로, 교대 흉벽은 뒤채움 토사의 토압을 주요 하중으로 설계되기 때문에 배면부에는 휨보강 철근이 배치되지만 흉벽 일체화에 따른 흉벽 전면부에 온도팽창에 저항하 기에 부족한 철근량을 가지게 된다. 본 실험 연구는 일체화된 흉벽 구조체의 단차부 전면에 부착-정 착방식으로 제작된 FRP 보강체를 사용하여 휨 실험을 수행하고 이를 비교 분석하였다.

A universal joint is a device that transmits the power of a combat vehicle engine to a cooling fan. The power of the engine is transmitted to the universal joint as it is without buffering, and play occurs at the joint between the drive shaft connected to the engine and the driven shaft connected to the cooling fan according to the usage time. Accordingly, the universal joint is periodically replaced, and the criterion for this is the degree of torsion of the universal joint. However, if the universal joint is not properly maintained during the replacement cycle, damage to the universal joint as well as damage to the surrounding power supply may occur. Accordingly, a backlash measuring device was developed to determine the limit of durability of the universal joint, and the limit of durability was derived through regression analysis of the backlash value according to the use time obtained from the accelerated life test.

본 연구는 딥러닝을 위한 비선형 변환 접근법을 사용하여 Single-lap joint의 접착 영역을 조사하기 위한 진동 응답 기반 탐지 시스템 을 제시한다. 산업 혹은 공학 분야에서 분해가 쉽지 않은 구조 내에 보이지 않는 부분의 상태와 접착된 구조의 접착 부위 상태를 알기 어려운 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 비선형 변환을 이용하여 기준 시편의 진동 응답으로 다양한 시편의 접착 면적을 조사하는 탐지 방법을 제안한다. 이 연구에서는 CNN 기반 딥러닝으로 진동 특성을 파악하기 위해 비선형 변환을 적용한 주파 수 응답 함수를 사용했고 분류를 위해 가상의 스펙트로그램을 사용했다. 또한, 제시된 방법을 검증하기 위해 알루미늄, 탄소섬유복합 재 그리고 초고분자량 폴리에틸렌 시편에 대한 진동 실험, 분석적 해, 유한요소해석을 수행했다.

본 논문에서는 구조물이 다중 구조물로 연결되는 경우 연결부의 조인트 위치를 기존의 위상최적설계 기법을 활용해 설계하는 기법 을 개발하였다. 조인트는 길이가 0이고 강성이 매우 강한 스프링으로 모델링되었으며, 조인트는 유한요소 메시 형상과 무관하게 이동 할 수 있도록 모델링되었다. 최적화 과정에서 조인트가 서로 뭉치는 현상을 방지하기 위해 조인트 최소거리 조건을 추가해 조인트간 의 최소거리가 확보된 설계를 얻었다. 최적설계 시 목적함수로는 전체 구조물의 compliance 값이 사용되었으며, 조인트 최소거리 조 건에 따른 결과를 비교하기 위해 2개의 수치예제를 해석하였다. 위상최적설계 결과 조인트 최소거리 조건의 변화에 따라 조인트 및 구조물의 최적 형상을 얻을 수 있었다.

본 연구는 신축이음장치를 설치하지 않고 상부구조와 교대를 일체화하는 무조인트 교량의 거동해석에 대한 것이다. 선행연구에서 는 민감도 해석을 통해 무조인트 교량의 최적 수치해석 모들은 상대오차에 의한 변위 형상의 유사성과 정밀도를 유지하면서 실용적 인 shell 요소 기반 모델이 가장 적합한 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구에서는 shell 요소 기반 모델과 solid 요소 모델간의 벽체 깊 이별 거동 분석을 수행하였다. 또한 MIDAS Civil과 ABAQUS를 사용하여 해석 프로그램간 비교를 하였다. 반일체식 교대 교량인 A 교와 B 교의 경우 선형 스프링 조건인 Case 1, +30°C의 경우 지반반력으로 인해 벽체 깊이가 깊어질수록 변위가 감소하였다. -30°C의 경우는 지반반력이 작용하지 않으므로 변위 변화가 미소하였다. 완전일체식 교대 교량인 C 교와 흉벽일체식 교대 교량인 D 교의 경우 말뚝의 저항력으로 인하여 +30°C, -30°C 모두 벽체 깊이가 깊어질수록 변위가 감소하였다. 해석 프로그램간 비교는 Case 1의 경우 상 대오차는 미소하였으나 Case 2의 경우는 차이가 발생하였다. 이는 해석 프로그램에 따른 비선형 스프링의 적용 방식의 차이로 인한 것으로 판단된다.

본 연구의 대상은 신축이음장치를 설치하지 않고 상부구조와 교대를 일체화하는 무조인트 교량이다. 무조인트 교량은 국내에 2009년 이후 본격적으로 도입되었다. 공용기간이 짧고 설계, 시공 및 유지관리 경험이 부족하여 장기거동에 대한 신뢰도가 아직은 부족하다. 수치해석을 통해 다수의 교량을 분석하는 경우 수치해석 모델은 안정적인 정확성 유지와 모델 구축의 편의성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 다양한 형식을 가진 무조인트 교량의 수치해석 모델을 선정하기 위해 민감도 해석을 수행하였다. 민감도 해석은 상용 유한요소 프로그램인 MIDAS Civil과 ABAQUS를 사용하여 수행하였다. solid 요소 기반인 모델을 기준으로 하여 구조모델간 평균 및 최대 상대오차를 분석하였다. 해석결과 beam 요소 기반인 모델은 상대오차가 크게 발생하였고 shell 요소 기반인 모델은 상대오차가 아주 미소하였다. 따라서 무조인트 교량의 최적 수치해석 모델은 상대오차에 의한 변위 형상의 유사성과 정밀도를 유지하면서 실용적인 모델인 shell 요소 기반 모델이 가장 적합한 것으로 판단하였다.

Universal joint damage occurred during the operation of a combat vehicle. Damage to the internal bushing and cracks of the rubber cover occurred, and a design change was promoted based on the cause analysis and improvement measures. The failure of the bushing is due to the occurrence of expansion due to fatigue load when the rotation proceeds in the presence of the assembly clearance of the cross joint. In addition, cracks in the rubber cover are caused by the deterioration of the intermetallic rubber surface. Through this failure mechanism analysis, severe durability factors were selected and accelerated durability tests were conducted. In this paper, the final limit life of universal joints can be evaluated through accelerated endurance tests. Furthermore, the endurance life of the product before the change and the endurance life of the product after the change are compared to prove the improvement effect through design changes.

이 연구에서는 RC 연결구조를 갖는 교량의 장기거동을 확인하기 위한 현장조사를 수행한다. 우선, 온도계 센서, 변위 센서, 변형률게이지를 설치하고, 3년 6개월동안 현장계측을 수행하였다. 현장계측 결과, 수축변위는 동일한 온도변화에서 흉벽에 작용하는 뒷채움제의 토압의 영향으로 인해 신장변위보다 크게 나타났다. 또한, 상부구조 변위는 하부구조의 강성의 영향으로 인해 하부구조보다 크게 나타났다. 변형률 측정 결과, 보강재의 응력은 온도변화에 따른 압축응력과 인장응력의 반복이 원인인 것으로 나타났다.

The premature failure of the universal joint connecting the drive gear box and the cooling fan caused a deterioration in serviceability and operability. Universal joint is a device that transmits engine power to a cooling fan. Internal pin breakage and shaft separation can cause secondary damage such as cooling fan malfunction and radiator damage caused by component failure. The purpose of this paper is to analyze the damage phenomenon of universal joints caused by bundles in SPVs and to improve them. In order to verify the improvement, a single part test and a system conformance test were conducted, and durability test was conducted to confirm the improvement effect on the improved prototype. Through these, the effects of increasing the durability of the improved product were estimated.

경주지진과 포항지진으로 수도관 파열과 상수도관 누수가 보고되었다. 따라서 상수도 시설의 지진안전성 확보는 지속적이고 안정적인 물공급을 위하여 중요한 이슈이다. 상수도관은 주로 도로 하부나 일반 성토지반에 매설되어있기 때문에 지진파에 의한 변형뿐만 아니라, 지반의 영구변형, 사면의 불안정성 및 지반 액상화 등에 의한 배관의 굽힘 변형이 발생하게 된다. 이러한 배관의 굽힘 변형이 과도하게 발생 되면 배관 이음부 변위허용량을 초과하여 손상 및 누수로 이어지게 된다. 따라 서, 상수도관 이음부의 허용 변형각이 산출되어야 지진으로 인한 지반의 변형에 대하여 상수도관의 지진안전성을 정확하게 평가할 수 있다. 상수도 시스템은 현장 상황과 설치 여건에 따라 다양한 종류의 상수도관을 이용하고 있다. 그중 주철 상수도관은 오랜 기간 사용되고 개선되어 일반적으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 한국주철관공업(주)에서 제작한 EZ-LOK 조인트가 적용된 주철 상수도관에 대하여 4점 굽힘시험을 수행하였으며, 매설된 주철 상수도관의 내진 및 내침하 설계기준인을 참조하여 지진안전성을 평가하였다.

본 연구에서는 공용중 교량의 신축이음장치를 RC연결구조로 대체한 무조인트화 교량의 거동 평가를 위하여 매개변수해석 수행하였다. 먼저, 무조인트화 교량에 대한 4가지 형식의 수치해석 모델을 평가하였다. 교량연장과 사각에 대한 연구결과, 3차원 입체요소 모델을 적용하는 것이 적합한 것으로 나타났다. 다음으로, RC연결구조 무조인트화 교량의 매개변수 해석을 수행하였다. 직접기초 교대의 해석결과, 지반과 구조물 강성이 증가할수록 교대 기초에서 휨모멘트가 크게 발생하는 것으로 나타났다. 말뚝기초 교대 무조인트 교량의 경우, 매개변수 변화로 교축방향 강성이 증가하는 경우 RC연결구조 축력이 증가하는 것으로 나타났다.

유니버설 조인트는 두 회전 축 사이에서 힘을 전달하는 구성 요소이며, 구동축과 피동축이 나란히 정렬되지 않아도 나란히 정 렬되지 않아도 동력전달이 가능하게 하며 각도 변화가 있는 전동축에서도 효율적으로 동력을 전달시키는 부품으로서 자동차의 동력전달 장치에서 많이 적용되고 있다. 차량의 경량화를 위해 고강도 알루미늄의 사용이 증가하고 있다. 본 연구에서는 알루미늄 6061 재질을 사용하여 유니버셜 조인트 샤프트를 성형하기 위해 환봉 압출, U-Shape 성형, Spline 성형 등에 대한 단조 해석 연구하였다. Bar Extrusion 성형 시 23.3Ton, U-shape 성형 시 62.2Ton, Spline 성형 시 3.2Ton, 총 Cycle Time 226sec의 성형 조건을 산출하였으며, 이를 적용하여 알루미늄 유니버셜 조인트를 제작하였다. 비틀림 시험을 통해 토크값은 평균 425.8(N・m), 비틀림 각은 평균 171.6° 의 실험값을 통해 기존 제품에 비해 단조 제품이 12.0∼14.4%의 비틀림 성능의 향상을 보였다.

Mechanical components are to be produced with accurate dimensions in order to function properly in assemblies of a machine. Once designs of mechanical components are created, designers examine the designs by adopting many known experimental methods. A primary test method includes stress and strain evaluation of structural parts. In addition, fatigue test and vibration analysis are an important test method for mechanical components. Real experiments at a laboratory are established when products are manufactured. Since design changes should be done before producing the designs in factories, rapid modifications for new designs are required in production industries. FEM simulation is a proper choice for a design evaluation with speed at a detail stage in design process. This research focuses modeling and mechanical simulation of a mechanical component in order to ensure structural safety. In this paper, a universal joint, being used in driving axels of vehicles, is studied as a target component. A design model is created and tested in some ways by using commercial software of FEM. The designed component is being twisted to transmit heavy power and thus, torsional stress should be under strengths of the component’s material. The next is fatigue analysis to convince fatigue cycles to be within the endurance limit of the material. Another test is a vibration analysis for rotational components. This research draws final conclusions from these test analyses and recommends whether the designed model is under safety condition in terms of mechanical structure.

PURPOSES: In order to evaluate a crack resistance at cold joint, sealing tape was adopted to apply at cold joint instead of typical tack coat material(RSC-4). The sealing tape was made by hot sealing material. The crack resistance as function of environmental and traffic loading was measured with visual observation. METHODS : In this study, the crack resistance was evaluated as function of environmental and traffic loading. The freeze-thaw method was adopted for environmental loading of asphalt pavement. condition. The damage of cold joint under freeze-thaw action is initiated by ice expansion load and accelerated by the interfacial damage between new and old asphalt pavement. The traffic loading was applied with wheel tracking machine on the cold joint area of the asphalt pavement for 3 hours at 25℃. The evaluation of crack resistance was measured with visual observation. The freeze-thaw results shows that the sealing tape was significantly increased the crack resistance based on. RESULTS : To estimate the crack resistance at cold joint area due to the environmental loading, the Freeze-thaw test was conducted by exposing the product to freezing temperature(approximately -18℃) for 24 hours, and then allowing it to thaw at 60℃ for 24 hours. The tack coat material(RSC-4) was debonded after 21 cycles of the Freeze-thaw test. The first crack was observed after 14 freeze-thaw cycle with RSC-4 material. But, the sealing tape was not debonded after 24 cycle test. Also, the sealing tape shows the better performance of the crack resistance under the traffic loading with wheel track test. The crack was generated the under traffic loading with RSC-4(tack coating), however, the crack was not shown with sealing tape. It indicates that the sealing tape has a strong resistance of tensile stress due to traffic loading. CONCLUSIONS: Based on limited laboratory test result, a performance of crack resistance using the sealing tape is better than that of general tack coat material(RSC-4). It means that the sealing tape is possible to extend a pavement service life because the crack, one of the main pavement distresses, will be delayed. Keywords Sealing Tape, Crack Resistance, Freeze-Thaw, Tensile Adhesion

Recently, the incidence and magnitude of earthquakes have been continuously increasing. NFPA 13 requires that hydroponics fire extinguishing system pipelines apply seismic isolation. Stainless steel joints have been newly developed to replace these seismic isolation joints. Therefore, in this study, a nonlinear finite element model of a pipeline with Stainless Power Joint was developed based on experimental data, and finite element analysis was performed by applying hydrostatic pressure and cyclic loading.

국내 도로포장의 약 80%의 비중을 차지하는 아스팔트 포장은 신속한 교통개방 및 유지관리의 편의성 등의 장점이 있는 반면, 소성변형(permanent deformation rutting), 환경영향에 의한 균열(crack), 시공과정에서 발생되는 이음(joint)에 의한 이음부 균열(joint crack) 등의 단점도 많이 내재되어 있는 실정이다. 그동안 아스팔트 개질재 개발 및 골재 입도 개선 등을 통하여 소성변형 저감을 위한 연구는 지속적으로 이루어져 온 반면, 균열에 대한 연구는 상대적으로 미비한 것이 국내 실정이다. 최근 국내도로는 교통량의 증가와 주변 환경의 따라 도로의 포장공사가 증가하고 있는 추세이나, 아스팔트 포장의 확장공사, 절삭 덧씌우기 공법을 적용한 보수공법 시공시에는 굴착 복구 과정에서 기존 포장과 이어서 새롭게 포설 및 다짐한 포장사이에 시공조인트(cold joint)가 발생하게 된다. 이런 시공조인트는 이미 포장된 면과 새로 포장된 면과의 접착이 이루어지는 접합부로 단기간 내에 신구포장의 접착부실로 조기균열이 발생하여 강우시 균열부위에 빗물이 침투하게 되고, 차량의 하중에 의해 점진적으로 균열이 확대되어 라벨링, 박리 및 포트홀 발생으로 연결되게 되어 포장층의 내구성 및 수명 저하를 초래한다. 따라서 아스팔트 포장 시 발생되는 시공조인트의 완벽한 접착력 및 방수성과 차량의 하중 및 충격을 흡수하여 시공조인트 균열의 확대를 억제할 수 있는 예방적인 재료가 절실히 요구되고 있다. 예를 들어, 국내의 경우 아스팔트 포장의 종 방향의 시공 이음부 균열 문제를 근본적으로 해결하지 못하고 있는 실정이며, 아스콘 포장 후 1～2년 경과 후에 이음부에서 균열이 발생되며, 이러한 시공균열 발생저감을 위하여 국내 R사에서 새로 개발한 고무화 아스팔트계 자착식 시트를 사용하여 균열 저항성과, 저온 유연성에 대한 실험 및 평가를 하였다.