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임재범(Jae Bum Lim),한정인(Jung In Han),조해용(Hae Young Cho) 대한기계학회 2017 大韓機械學會論文集A Vol.41 No.12
Self-piercing rivet(SPR)은 둘 또는 그 이상의 이종재료 접합을 위해 사용되는 결합용 기계요소로써, 일반적인 리벳 접합과는 다르게 사전에 홀 가공이 필요 없다. SPR은 상부판재를 천공하고 하부판재와 함께 소성변형 되어 결합한다. 인장강도 1470 MPa급의 상부판재를 천공하기 위해 나선형 형상의 리브를 갖는 헬리컬 SPR의 적용이 필요하다. 헬리컬 SPR은 회전하며 판재와 접합이 이루어진다. 이러한 특징을 가지고 있는 헬리컬 SPR의 접합시 수직력뿐만 아니라 SPR의 나선 방향으로 회전모멘트를 제공하는 펀치 유닛의 설계가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 상용 유한요소해석 프로그램인 DEFORM-3D를 이용하여 수직력과 더불어 회전 모멘트를 제공하는 헬리컬 펀치 유닛의 조건으로 접합 시뮬레이션하였고, 헬리컬 펀치 유닛을 설계 및 제작하였다. 또한 접합 분리 실험을 통해 헬리컬 펀치 유닛의 접합성을 평가하였고, 기존의 펀치 유닛보다 접합성이 증가함을 확인하였다. The SPR directly pierces the upper sheet and joins it to the lower sheet without a pre-hole. A SPR with helical ribs (helical SPR) is required to pierce the upper sheet of 1470-MPa grade metal. This helical SPR is joined with the sheets as the rivets rotate along the helical ribs. The joining strength of the SPR should be increased by providing a vertical force as well as rotational moment. In this study, the riveting process is simulated under helical punch unit conditions that provide the vertical force and the rotational moment, using the commercial FEM code, DEFORM-3D. The simulation and experimental results are compared. The helical punch unit is verified by means of a separation test of the joint and the joining strength increased compared with that without the rotational moment.
임재범(Jaebum Lim),김용모(Yongmo Kim),윤명원(Myungwon Yoon) 한국유체기계학회 2006 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.- No.-
Hybrid propulsion systems provide many advantages in terms of stable operation and safety. However, classical hybrid rocket motors have lower fuel regression rate and combustion efficiency compared to solid propellant rocket motor. Accordingly, the recent research efforts are focused on the improvement of engine efficiency and regression rate in the hybrid rocket engine. The present study has numerically investigated the combustion processes in the hybrid rocket engine. The turbulent combustion is represented by the flamelet model and Low Reynolds number k-ε turbulent model is employed to reduce the uncertainties for convective heat transfer near solid fuel surface having strong blowing effect. Based on numerical results, the detailed discussions have been made for the effects of oxygen injection methods and oxygen injection flow rate on flame structure and regression rate in the vortex hybrid rocket engines.
가정용 가스버너에서 1차 공기비와 부하거리가 버너 열효율 및 CO 배출에 미치는 영향에 관한 실험적 연구
임재범(Jea Beom Lim),박장희(Jang Hee Park),이상철(Sang Cheol Lee),정용기(Yong Ki Jeong),김양경(Yang Gyeong Kim) 대한기계학회 2012 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2012 No.11
Primary air ratio, load height and grate shape are the main factors which affect the heat efficiency of domestic gas burner. This study focused on the effect of primary air ratio and load height that affect the flame formation and extinction. Flame shape, thermal efficiency and CO emissions were observed while primary air ratio was controlled by forced air supply from 0.2 to 0.8, and load height was changed from 11㎜ to 35㎜. It was found that the efficiency increased as flame length was shorter at primary air ratio 0.2~0.7, but the efficiency decreased as flame blow-off occurred above primary air ratio 0.7. And, CO emission and heat efficiency had inverse relation at entire region. However, in case of the load height, the efficiency and CO emission had similar behavior because the heating area increased.
가스버너에서 혼합관 길이와 노즐 거리가 연소특성에 미치는 영향
임재범(Jae Beom Lim),김영수(Young Soo Kim),양대봉(Dae Bong Yang),김양호(Yang Ho Kim) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.11
In this study, the excess air ratio and CO & NOx emission is measured according to the distance from the nozzle to the mixing tube inlet. The results showed that the excess air ratio becomes difference according to the mixing tube diameter. The diameter of the one mixing tube burner is 1.7 times bigger than the diameter of the double mixing tube burner. In case of one mixing tube burner, there is not big difference according to the nozzle distance. But in case of double mixing tube burner, the excess air ratio is some difference according to the nozzle distance. So we can know that mixing tube diameter is important factor through this study. The CO emission and NOx is not big difference according to the distance from the nozzle to the mixing tube inlet. Additionally, the excess air ratio is increased as the mixing tube length is increased.
박명수(Myung Soo Park),임재범(Jae Bum Lim),조해용(Hae Young Cho) 대한기계학회 2018 大韓機械學會論文集A Vol.42 No.5
Self-piercing rivet(SPR)은 둘 또는 그 이상의 이종재료 접합을 위해 사용되는 결합용 기계요소로써, 일반적인 리벳 접합과는 다르게 사전에 홀 가공이 필요 없는 장점이 있다. SPR은 상부판재를 피어싱하고 하부판재와 함께 소성 변형되어 결합된다. 차체에 사용하는 강판의 강도를 높이면 두께를 줄여도 강도를 유지 할 수 있어 경량화가 가능해 고장력 강판의 사용이 요구되고 있다. 인장강도 1470 MPa급의 상부판재를 피어싱하기 위해 나선형 형상의 리브를 갖는 헬리컬 SPR의 적용이 필요하다. 리베팅장치는 접합력을 제공하는 펀치 유닛, 가이드 역할과 판재의 들뜸을 방지하는 홀더, SPR과 판재를 결합시키는 앤빌로 구성된다. 하부판재 밑에 받치는 앤빌의 형상에 따라 헬리컬 SPR의 접합성은 달라진다. 따라서 본 연구에서는 상용유한요소 해석프로그램인 DEFORM-3D를 이용하여 앤빌의 형상에 대한 접합시뮬레이션 하여 접합성이 우수한 앤빌을 설계하였다. 또한 접합 및 분리 실험을 통해 설계한 앤빌을 사용하였을 때 접합성이 증가함을 확인하였다. A self-piercing rivet (SPR) is a mechanical component for joining two or more dissimilar materials such as aluminum alloy and steel. The SPR directly pierces the upper sheet and joins with the lower sheet without the piercing process. Advanced high-strength steel is being used to reduce the weight of the vehicle. An SPR with helical ribs (helical SPR) is required to pierce the upper sheet of 1470-MPa grade metal. The riveting device consisted of a punch unit, holder, and anvil. The joinability increased with the combined amount of the rib and the lower sheet, and it depended on the shape of the anvil. Thus, the shape of the anvil was designed for good joinability using the commercial finite-element method code DEFORM-3D. The simulation and experimental results were compared. The anvil`s performance was verified by means of a separation test of the joint, and the joining strength increased compared with initial strength.
박명수(Myung Soo Park),임재범(Jae Bum Lim),조해용(Hae Young Cho) 대한기계학회 2018 大韓機械學會論文集A Vol.42 No.4
Self-piercing rivet(SPR)은 둘 또는 그 이상의 이종재료 접합을 위해 사용되는 결합용 기계요소로써, 일반적인 리벳 접합과는 다르게 사전에 홀 가공이 필요 없는 장점이 있다. SPR은 상부판재를 천공하고 하부판재와 함께 소성 변형 되어 결합된다. 차체에 사용하는 강판의 강도를 높이면 두께를 줄여도 강도를 유지 할 수 있어 경량화가 가능해 고장력 강판의 사용이 요구되고 있다. 인장강도 590 MPa급부터 1470 MPa급의 강판이 차체에 적용되고 있으며, 1180 MPa급 이상의 강판 접합에는 헬리컬 SPR의 적용이 필요하다. SPR의 종류에 따라 펀치유닛의 조건 및 앤빌의 형상도 달라지며 작업의 편의성을 고려하여 한 종류의 SPR을 사용하는 것이 유리하다. 따라서 본 연구에서는 상용유한요소해석 프로그램인 DEFORM-3D를 이용하여 헬리컬 SPR과 판재 조건에 따른 접합 시뮬레이션 하였고, 실험과 비교 및 분석 하여 헬리컬 SPR을 통한 판재의 접합 가능 범위를 제시하였다. A self-piercing rivet (SPR) is a mechanical component for joining two or more dissimilar materials such as aluminum alloy and steel. The SPR directly pierces the upper sheet and joins with the lower sheet without the piercing process. Use of advanced high-strength steel is being tried to reduce weight of the vehicle. A steel sheet with a tensile strength 590 MPa grade form a 1470 MPa grade is applied to the automotive body. The helical SPR is required to pierce steel sheets having tensile strength greater than 1180 MPa. Each type of SPR requires different parameters such as for anvil and punch unit. Considering the convenience of operation in production line, it is desirable to use one type of SPR. In this study, simulations on helical SPR and variable steel sheets were carried out to determine the optimal riveting conditions using the commercial FEM code, DEFORM-3D.