부품 또는 조립품 해석을 고려할 때 고려할 만한 사항이 있습니다. 그 중 하나는 모형 준비입니다. 해석할 조립품 모형을 준비하려면 구성요소 유형을 평가합니다. 부품 모형에서 부품 피쳐를 평가합니다. 그런 다음 해석에서 영향이 적은 부품 또는 피쳐를 제거하면 상대적으로 해석 결과에는 거의 차이가 없는 상태로 성능을 향상시킬 수 있습니다.
해석할 부품 또는 조립품을 준비 작업은 다음과 같습니다.
모형 단순화
조립품을 단순화하는 이유가 무엇일까요?
조립품을 해석할 때 구속조건 또는 힘에 의해 기능이 시뮬레이트되는 작은 부품을 제외할 수 있습니다. 가능한 경우 조립품을 단순화하면 시뮬레이션 시간이 줄어듭니다.
부품 피쳐를 단순화하는 이유가 무엇일까요?
시뮬레이션 해석을 실행할 때 모형의 일부를 맞춤화하여 보다 효율적으로 해석할 수 있습니다. 이러한 맞춤화에서는 응력 집중의 영향을 받지 않는 작은 피쳐를 지오메트릭 방식으로 억제합니다. 이러한 경우의 한 가지 예는 외부 볼록 라운드입니다. 이러한 라운드는 최종 결과에 중요한 효과를 적용하지 않고 메쉬 작성을 복잡하게 만들 수 있습니다.
얇은 본체를 포함하는 모형을 단순화하는 이유는 무엇입니까?
많은 경우 모형은 모형의 전체 치수 또는 크기를 기준으로 매우 얇은 벽 본체를 구성하는 구성요소를 포함하여 매우 얇을 수 있습니다(예를 들어 판금 또는 프레임 구조물). 그러므로 솔리드 요소 기반 FEA를 사용하는 그러한 구성요소는 큰 계산 자원을 요구하고 덜 정확한 결과를 제공할 수 있습니다. 쉘에 얇은 벽 본체가 포함된 구성요소를 단순화할 때 필요한 계산 자원을 크게 줄일 뿐 아니라 시뮬레이션 정밀도를 높일 수 있습니다.
모형을 검사하여 준비 패널에서 얇은 본체 찾기 명령을 클릭하여 쉘 피쳐의 좋은 후보인 얇은 본체가 있는지 확인할 수 있습니다.
얇은 구성요소 기준을 충족하는 본체는 모형 내에서 자동으로 찾을 수 있습니다. 그런 다음 중간 곡면 명령 또는 간격띄우기 명령을 사용하여 솔리드 형상을 단순화하고 쉘 구조를 정의하는 중간 곡면을 생성할 수 있습니다.
응력 해석에서 얇은 부품 명령 사용 시의 제한은 무엇입니까?
L/D 비율 = 길이/두께
설명:
길이 = 본체의 전체 길이
두께 = 본체의 두께
두께가 1이고 길이와 폭이 100인 얇은 사각형 플레이트를 고려하십시오. 이러한 플레이트의 L/D 비율은 100/1 = 100입니다. 입력 본체의 L/D 비율을 계산한 후 얇은 사각형 플레이트의 L/D 비율과 비교합니다.
- L/D 비율이 100 미만이고 본체가 두꺼운 것(또는 솔리드)으로 간주되면 솔리드로 분석하여 솔리드 요소를 통해 정확한 분석을 수행하는 것이 좋습니다.
- 입력 본체의 L/D 비율이 100을 초과하면 본체는 얇은 구성요소로 간주되며 얇은 본체 찾기 명령을 클릭한 경우와 같이 강조 표시됩니다.
- L/D 비율이 100을 초과하는 데 중간 곡면 또는 간격띄우기를 사용하여 쉘로 변환하지 않고 분석을 수행하면 얇은 본체 찾기 명령을 사용하여 보다 정확한 분석을 수행하라는 권장 메시지가 표시됩니다.
- L/D 비율이 250을 초과하는데 본체가 두꺼운 솔리드로 분석되면 분석 결과가 부정확하고 정밀하지 않을 수 있음을 나타내는 경고 메시지가 표시됩니다
구속조건 추가
구조적 구속조건은 모형의 변위를 제한하거나 한계를 둡니다. 정적 시뮬레이션의 경우 강체 모드(본체의 자유 변환 및 회전 이동)를 모두 제거합니다. 이렇게 하려면 예를 들어 면을 수정하거나 면, 모서리 및 꼭지점에서 부분 구속조건을 결합합니다.
구조적 구속조건의 유형은 다음과 같습니다.
| 고정 |
모든 자유도가 제거됩니다. |
| 무마찰 |
표면에 수직인 이동을 방지합니다. |
| 핀 | 자유도를 반지름, 축 및 접선으로 분리합니다. |
반력 정보를 표시하려면 시뮬레이션을 실행한 다음 시뮬레이션 검색기에서 구속조건을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 반력을 선택합니다.
하중 추가
구조 하중
구조 하중은 작업 중 부품 또는 조립품에 적용되는 힘입니다. 이러한 하중은 구성요소에서 응력, 변형 및 변위를 초래합니다.
제품 설계에서는 정상적인 작업 조건과 과도한 작업 조건 하에서 제품이 어떻게 반응하는지를 아는 것이 중요합니다. 제품이 이러한 하중에 대해 가져야 하는 반응을 확인하고 적절한 안전계수로 작성하는 방법을 알아야 합니다. 설계의 중요한 측면으로는 하중 크기, 발생 진동수, 분포 및 특징(정적 또는 다이나믹)이 있습니다. 하중에 대해 제품이 어떻게 반응하는지를 시각화할 수 있으면 설계를 더 잘 제어할 수 있습니다.
사용 가능한 구조 하중 유형은 다음과 같습니다.
- 힘(N 또는 lbforce)
- 압력(MPa 또는 psi)
- 베어링 하중(N 또는 lbforce)
- 모멘트(N*m 또는 lbforce in)
- 원격 힘(N 또는 lb)
힘이 면에 직각인 경우 면에 수직인 구조 하중을 적용합니다. 각 방향에 지정된 크기로 면에 방향성 구조 하중을 적용합니다. 모멘트를 솔리드 면에 적용할 수 있습니다. 원격 힘을 사용하여 다음을 수행합니다.
- 모형의 외부 또는 내부의 특정 점에 힘을 적용합니다.
- 주어진 면에 등가 힘 및 모멘트로 변형합니다.
베어링 하중은 원통형 면에만 적용할 수 있습니다.
본체 하중
본체 하중은 구성요소의 전체 체적 또는 질량에 작용하는 하중입니다. 본체 하중의 예는 다음과 같습니다(여기에 제한되지 않음).
- 중력
- 선형 가속도
- 각 속도 및 가속도
다음을 적용하여 작성된 본체 하중
모형이 외부 힘의 영향을 받는 경우 중력 또는 본체 하중을 정의합니다. 시뮬레이션당 중력 하중과 본체 하중을 최대 하나씩만 정의할 수 있습니다.
재질 지정
재질 특성은 시뮬레이션에 대한 모형의 각 부품의 구조적 특징을 정의합니다. 각 시뮬레이션에서 구성요소의 재질 세트가 다를 수 있습니다.
스타일 및 표준
Inventor 재질은 스타일 및 표준 편집기로 관리합니다. 기존 재질을 수정하거나 새 재질을 작성할 수 있습니다. 재질을 작성하거나 수정할 때는 올바른 재질 특징을 지정해야 합니다.
재질 정의
새 부품이 시작되면 문서 템플릿에서 사용하는 재질이 무엇이든 간에 해당 재질로 구성요소 재질이 설정됩니다. 제공된 Inventor에서는 부품 및 조립품에 대한 문서 템플릿에 기본이라는 재질이 사용됩니다. 기본 재질은 시뮬레이션 환경에서 사용하는 데 적합하도록 정의된 재질이 아닙니다. 따라서 구성요소에 대한 재질이 기본으로 지정된 경우 재질을 재지정합니다. 재질 지정을 수정하는 방법에는 다음과 같이 몇 가지가 있습니다.
- 부품을 편집합니다. iProperties에서 시뮬레이션에서 사용하는 데 적절하게 정의된 재질을 지정합니다. 이 솔루션이 권장됩니다.
- Inventor 기본 재질을 적절하게 정의된 다른 재질로 재지정합니다.
- 기본 재질을 수정하여 시뮬레이션에서 사용할 수 있도록 만듭니다. 기본 재질을 재정의하기 위해 템플릿 파일을 수정하는 경우 주의합니다. 다른 문서는 원래 정의에 따라 달라지는 경우도 있습니다.
시뮬레이션에서 재질이 유효하지 않을 수 있는 2가지 경우가 있습니다.
- 첫 번째는 지정된 부품 모형 재질이 완전하게 정의되지 않은 경우로, 시뮬레이션 요구 사항을 충족하는 중요한 정보가 누락되어 있습니다. 이러한 경우 재질에 대한 경고 메시지가 표시됩니다. 시뮬레이션을 실행하기 전에 기존 재질을 수정하거나 재질을 해석에 적합한 재질로 재지정할 수 있습니다.
- 두 번째는 재지정 재질이 완전하게 정의되지 않은 경우로, 시뮬레이션 요구 사항을 충족하는 중요한 정보가 누락되어 있습니다. 검색기에서 재지정 재질 노드가 정보 아이콘
으로 장식됩니다. 시뮬레이션을 실행하기 전에 기존 재질을 수정하거나 재질을 해석에 적합한 재질로 재지정할 수 있습니다.
시뮬레이션 검색기
시뮬레이션 검색기에는 다른 재질을 재지정하는 모든 재질 리스트가 있는 재질 폴더 
가 있습니다. 예를 들어 구리 구성요소가 있는데 구리를 강으로 재지정하면 강에 해당하는 고유 노드가 있습니다. 강 노드에는 해당 재질을 사용하는 각 부품에 대한 노드가 있습니다.
다음은 재질의 동작에 대한 가정입니다.
| 상수 | 모든 구조적 재질 특성이 온도 및 시간에 따라 변경되지 않습니다. |
| 단일 | 재질 특성이 부품의 체적 전체에서 변경되지 않습니다. |
| 선형 구조적 | 응력이 변형에 직접적으로 비례합니다. |
시뮬레이션 재질이 설계 요구에 더 잘 부합하는 경우 재질 지정을 모형에 CAD 편집으로 승격합니다.
접촉 조건 지정
시뮬레이션에 접촉 조건을 추가하는 방법에는 2가지가 있습니다.
| 자동 접촉 | 시뮬레이션 특성 편집 대화상자의 설정에 따라 소프트웨어에서 지정한 접촉. 프로세스 중 언제든지 자동 접촉을 편집할 수 있습니다. |
| 수동 접촉 | 명령을 사용하여 사용자가 지정하는 접촉. 프로세스 중 언제든지 수동 접촉을 편집할 수 있습니다. |
기타 고려 사항:
상위 검색기 노드의 경고 아이콘
상태 아이콘은 응력 해석 검색기의 상위 노드 옆에 표시되어 해당 노드가 오래되었거나 하위 노드에 문제가 있음을 나타냅니다. 처음에는 업데이트 필요 아이콘 
이 상위 노드 옆에 표시됩니다. 노드가 업데이트된 후 경고 아이콘 
이 나타나면 하나 이상의 하위 노드에 문제가 있는 것입니다.