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선박용 판형 열교환기의 볼트풀림방지 및 수량최소화기법 개발
Development of a Technique to Prevent Bolt Looseness and to Decrease in Quantity for the Plate Type Heat Exchanger Used in Large Craft 원문보기

한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society for Precision Engineering, v.24 no.9 = no.198, 2007년, pp.44 - 51  

김호윤 (부산대학교 정밀기계공학과 대학원) ,  배원병 (부산대학교 기계공학부) ,  장영준 (부산대학교 기계공학부) ,  한승무 (경희대학교 동서의료공학과) ,  김철 (부산대학교 기계공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

There are many methods to assemble various parts of a product, and one of them is the bolting system widely used in a industrial field due to the merits; easiness to obtain strong tightening force, simplicity of assemble or disassemble in order to repair, substitution or cleaning, and so on. But thi...

주제어

#볼트   #풀림   #열교환기   #판형   #유한요소해석  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 냉각판의 볼트 체결작업에 대한 유한요소해석의 수행을 통해 판형 열교환기에 발생하는 응력및 변위분포를 예측하고, 볼트풀림 현상에 대한불량방지대책을 수립하고자 하였다. 해석에 사용된 프로그램은 DEFORM 3D ver.
  • 수행하였다. 또한 제조원가 절감을위해 열교환기 내부 작동유체의 압력을 고려하여볼트의 수량최소화기법을 확립하고자 한다.
  • 본 연구에서는선박용 판형 열교환기의 볼트체결 시 발생하는 볼트의 풀림현상을 방지하기 위하여 볼트체결공정에 대한 분석을 수행하였으며, 작업자의 생산능률 향상 및 제조원가 절감을 위하여볼트의 수량을 최소화하기 위한 기법을 개발하였다.
  • 이에 본 연구에서는 진동 등 외적 요인에 대한볼트체결체의 동특성 파악이나 풀림방지기법의 개발에 목적을 둔 기존의 연구 6, 와는 달리, 선박용판형 열교환기의 볼트체결공정을 분석하고, 볼트체 결 시 발생할 수 있는 볼트의 풀림현상을 방지하기 위한 이론식 유도와 이를 검증하기 위한 유한요소해석을 수행하였다. 또한 제조원가 절감을위해 열교환기 내부 작동유체의 압력을 고려하여볼트의 수량최소화기법을 확립하고자 한다.

가설 설정

  • 따라서 본 연구에서는 플레이트와 개스킷을 구분하여 적층함으로써 요소망 생성을 용이하게 하고, 두부품 사이의 접촉면을 1 개로 가정함으로써 해석에필요한 시간을 획기적으로 단축시켰다.
  • 볼트는 강체로 가정하였으며 설계규격을 참조하여 하중구속을 각각 18.9 ton 과 25.0 ton 으로 설정하였다. 상부 커버와 개스킷은 탄소성체로 가정하였고, 실소재인 S45C 와 Nitrile 의 물성치를 적용하였다.
  • 0 ton 으로 설정하였다. 상부 커버와 개스킷은 탄소성체로 가정하였고, 실소재인 S45C 와 Nitrile 의 물성치를 적용하였다. 하부 커버와 냉각판 역시 강체로 가정하였으며 하부 커버에 변위구속을 주어 볼트에 의한상부커버, 개스킷, 냉각판의 변형 및 응력상태를파악하고자 하였다.
  • 상부 커버와 개스킷은 탄소성체로 가정하였고, 실소재인 S45C 와 Nitrile 의 물성치를 적용하였다. 하부 커버와 냉각판 역시 강체로 가정하였으며 하부 커버에 변위구속을 주어 볼트에 의한상부커버, 개스킷, 냉각판의 변형 및 응력상태를파악하고자 하였다.
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참고문헌 (11)

  1. Song, J. B., Bae, W. B., Cho, Y. J., Hwang, S. M. and Cho, Y. H., 'Mechanical Design,' Inter Vision, pp. 395-437,2007 

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  3. Yoo, S. Y., Chung, M. H., Kim, K. H. and Lee, J. M., 'An experimental study on the performance of plastic plate heat exchanger,' J. of the Society Airconditioner and Refrigerating Engineers of Korea, Vol. 17, No.2, pp. 117-124,2005 

  4. Hong, J. P., 'Mechanical Design - Theory and Practice,' Book's Hill, pp. 205-277, 2005 

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  6. Ding, K. and Dhanasekar, M., 'Flexural behaviour of bonded-bolted butt joints due to bolt looseness,' Advances in Engineering Software, Vol. 38, Issues 89, pp. 598- 606, 2007 

    상세보기 crossref

  7. Jung, Y. D., Bahk, S. M. and Park, M. K., 'A dynamic analysis of bolted joints under various conditions,' Proceeding of the Korea Society for Precision Engineering Spring Conference, pp. 774-777, 2002 

  8. Jeong, S. M., Kim, H. K., Yang, S. M., Sim, J. K., Han, K. Y., Lee, C. N. and Ji, C. H., 'Mechanical Design - a New Edition,' Auto Tech, pp. 18-68,2003 

  9. Sin, S. Y., Sin, K. H. and Kim, Y. C., 'Screw Technologies,' Munundang, pp. 209-244, 1995 

  10. Scientific Forming Technologies Corp., ' $DEFORM^{TM}$ -3D User Manual,' Scientific Forming Technologies Corp., 1999 

  11. Cho, J. H., Kang, O. S. and Kim, D. S., 'Structural analysis of clearance effects on system with bolted joint,' Proceeding of the Korea Society of Automotive Engineers Autumn Conference, pp. 1485-1490,2005 

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