정환수님의 글
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유체의 입/출구로가 다른 tank에
외부 진동으로 인하여 입/출구로의 open/close door에 체결된
육각 볼트의 머리부와 나사부의 연결부분이
파손되었습니다.
일반적으로 door와 tank의 bolting부의 전단응력으로인한
파손이 발생할것으로 생각되는데
이번은 의외로 머리부가 파손됩니다.
그래서, 볼트의 머리부가 파손되는 이유를 설명해주실분을
기다립니다.
부탁드립니다.
----------------- [답 변] -------------------

적어놓으신 정보로 정확히 상황을 이해하기는 어렵지만 약간의 경험을 토대로 몇자 적어 봅니다.

먼저 볼트부에서 발생되는 파손은 크게 3종류입니다.
1) 볼트 머리부
2) 나사 시작부
3) 너트 체결부

그리고 전단에 의해 볼트가 파손되는 경우는 거의 없다고 할 수 있으며 하중이 전단응력이 가해진다 하더라도 국부적으로 보면 균열 발생부는 대부분 인장력에 의한 파손이라고 할 수 있습니다.

잘 조립되고 운전되고 있는 상태에서 발생된 파손은 대부분 2번에 해당되는 경우가 많습니다. 이런 이유로 피로 하중이 많이 받는 중요한 볼트의 경우 (엔진 부품) 볼트머리에서 나사부 까지 골지름 직경으로 깍은 제품을 사용하거나, 나사 시작부의 노치 관리를 합니다.

너트 시작부도 위의 경우와 비슷하다고 볼 수 있구요

1)번의 경우 운전중 풀림에 의해 볼트 머리가 벤딩을 받거나, 조립면의 평평도가 맞지 않은 경우 국부적인 응력에 의해 발생될 가능성이 매우 높습니다.

볼트 파면을 조사(오염되지 않았다면 육안으로도 대충 알수 있죠)하면 시작점과 균열의 종류를 알 수 있으며 원인 파악이 어느정도 가능합니다.

제가 보기엔 볼트의 풀림과 반적적인 하중에 의해 파손된 것으로 생각됩니다.

부족한 답변이나마 참고가 되었으면 합니다.