솔리드웍스 정적구조 해석: 해석변수 링크, 쉘요소 해석, 빔요소 해석, 역학이론과의 비교해석

1. 해석변수 링크

1.1 해석변수 링크의 정의

해석변수 링크(Analysis Variable Linking)는 해석 과정에서 다양한 변수들을 연결하여 실시간으로 조정하고, 결과를 분석하는 기능입니다. 이를 통해 해석의 정확도를 높이고 변수 간의 연관성을 효율적으로 관리할 수 있습니다.

 

1.2 해석변수 링크의 특징

여러 해석 조건을 연계하여 설정 가능

재료 물성, 하중, 경계 조건 등을 유기적으로 조정 가능

설계 변경 시 변수 간 동기화를 통해 반복적인 수정 작업 최소화

 

1.3 해석변수 링크의 활용 방법

여러 개의 해석 사례를 한 번에 비교할 때

특정 조건이 변할 때 해석 결과를 실시간으로 확인할 때

설계 최적화를 위해 변수 간 연관성을 분석할 때

 

 

 

2. 쉘요소 해석

2.1 쉘요소 해석의 정의

쉘요소(Shell Element) 해석은 얇고 넓은 구조물(판재, 얇은 벽체 등)에 적용하는 해석 방법으로, 두께 방향의 변형을 무시하고 평면 내 변형을 분석하는 방식입니다.

 

2.2 쉘요소 해석의 특징

3D 솔리드 모델 대비 계산량이 적고 해석 속도가 빠름

박판 구조물(금속 판, 플라스틱 커버 등)에 적합

두께가 길이에 비해 매우 작을 때 유리함

 

2.3 쉘요소 해석의 활용 방법

자동차 차체, 선박 외판, 항공기 동체 해석

얇은 판재로 이루어진 구조물의 응력 해석

용접 구조물의 강도 분석

 

 

 

3. 빔요소 해석

3.1 빔요소 해석의 정의

빔요소(Beam Element) 해석은 길이가 두께보다 훨씬 긴 구조물(보, 기둥, 프레임 등)에 적용하는 해석 방법입니다.

 

3.2 빔요소 해석의 특징

3D 솔리드 해석보다 계산량이 적어 빠르게 해석 가능

하중에 따른 휨, 전단력, 모멘트 분석에 용이

구조물의 단면 형상을 반영하여 효율적인 해석 가능

 

3.3 빔요소 해석의 활용 방법

철골 구조물, 건축 프레임 해석

기계 부품의 지지대, 브래킷 강도 분석

장거리 파이프 및 튜브 구조물 해석

 

 

 

4. 역학이론과의 비교해석

4.1 역학이론과 해석의 비교

솔리드웍스 정적구조 해석은 고전적인 역학이론과 비교하여 더욱 정밀한 분석이 가능합니다. 하지만 이론적인 접근과 수치 해석 간의 차이를 이해하는 것이 중요합니다.

 

4.2 비교해석의 특징

이론적인 공식과 FEA(유한요소 해석) 결과를 비교하여 정확도 검증 가능

특정 구조물의 거동을 수식으로 예측하고, 해석 결과와 비교 가능

실제 실험 결과와 해석 결과를 비교하여 모델링의 신뢰성 평가 가능

 

4.3 비교해석의 활용 방법

단순 보 구조의 응력 해석 시 공식과 FEA 결과 비교

압력용기, 배관 등의 변형 해석 시 기존 이론과의 차이 분석

제품 설계 시 실험 데이터를 바탕으로 시뮬레이션 결과 검증

 

 

 

5. 결론

해석변수 링크를 활용하면 다양한 해석 변수 간 연계를 통해 더욱 정밀한 분석이 가능합니다. 또한, 쉘요소 해석과 빔요소 해석을 활용하면 특정 구조물에 맞는 최적의 해석 방법을 적용할 수 있습니다. 마지막으로, 역학이론과의 비교해석을 통해 해석 결과의 신뢰도를 높이고, 설계 검증을 보다 정확하게 수행할 수 있습니다.

 

2025.02.24 - [솔리드웍스] - 솔리드웍스 정적구조 공학해석: 원격하중, 볼트연결, 대변위 해석, 사용자정의 설정 방법

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