박동화님의 글
------------------------------------
안녕하세요. 박동화입니다.
운동중인 상태에 있는 구조물을 응력해석을 하려고 합니다.
적정한 구속조건을 찾지못하여 이렇게 질문을 올립니다.
어떤분은 그냥 하중만을 입력해서 구조해석을 해도 된다고
하시던데...제가 생각하기엔..좀 무리가 있는듯..싶습니다.
즉....아무런 구속조건이 없는 판의 일종인데 피스톤로드에
연결되어 운용중에 안정성을 파악하려고 합니다.
다소 설명이 좀...미흡합니다. 첨부한 그림을 참조해 주세요...
감사합니다.
----------------- [답 변] -------------------
질문의 내용으로 보아 해석 대상이 피스톤 로드에 연결된 판으로 생각됩니다.
결국 판만 적절히 모델링하면 될것 같습니다.

먼저 하중조건은 움직인다고 하셨으니 움직임이 발생할 시의 가속도를 고려하여 하중을 주셔야 할 것 같구요(F=ma)

피스톤 로드와 연결되는 부분은 한쪽은 Clamp 조건, 다른 한쪽은 Clamp 조건에서 실린더 양단을 연결하는 방향으로만 DOF를 주면 될 것 같습니다.

문제는 가속시 판위에 올려진 물체가 어떻게 놓여 있나가 관건인것 같습니다. 올려져 있는 물체가 판과 완전히 결합되어 있다면 강체로 모델링하면 되나 단순히 올려져 있다면 판이 변형이 발생하면서 접촉 상태가 달라지게 됩니다. 따라서 단순히 올려져 있다면 변형양태를 유추해서 판만 모델링하고 하중 인가지점을 놓여진 물체의 4개의 모서리에 분산 적용해야 할 것 같습니다.

감사합니다.

안녕하세요.

답변 감사드립니다.

제가 이해가 좀 덜 되는 부분이 있어서 [재질문] 올립니다.

첨부화일을 보시면 좀더 제가 설명을 하기 편할텐데요...

일단은 모델링을 "판"만을 하려 합니다.

그리고 로드와 연결된 부위(2개소) "판"을 끌어올리는 force를

경계조건으로 입력을 하고, 판위에 있는 물체에 대한 하중부분을

무게와 가속도를 경계조건으로 입력하려 합니다.

오진호님의 에 의하면 "판"과 로드가 연결된 한쪽 부위에

클램프 조건, 다른 한쪽은 클램프 조건에서 +y(즉 실린더 양단을 연결하는

운동방향)로만 조건을 주라고 하셨는데요...

이부분이 제가 좀 이해가 덜 된것 같습니다.

일단 제가 사용하는 소프트웨어는 ideas7.0(NT VERSION)입니다.

구속조건을 입력하는 부분에서 "클램프"조건은 제가 임의방향의

DOF를 주지 못하는 것으로 알고 있는데요...(제가 사용방법을 잘 몰르

기 때문에....) ...

일단은 오진호 님의 방법대로 해석을 해봤는데요...한쪽에 "클램프"조건을

준 곳에서 응력이 엄청 발생합니다. 물론 다른 한쪽이 자유로운 상태이기

때문에 그런것 같은데요....

죄송스럽지만...다시한번 설명을 부탁드립니다...

죄송하고...또한 감사드립니다..꾸벅~~

첫번째 질문의 내용에서 보면 운용중의 안정성을 파악할 의도라고 말씀하셨는데
정확이 어떤의미인지 궁금합니다.
제가 정적해석(Static analysis) 관점에서 보면 운전중의 하중에
의해 알루미늄 플레이트의 처임이나 피스톤로드와의 링크부에 절손등에 관한
문제 파악에 도움이 될것 같습니다.
문제를 정의해보면 피스톤로드가 지지하고 있는 부분을 고정되었다고
보고 weight가 주어지는 부분을 하중조건으로 생각할 수 있을 것 같습니다.
추가적인 하중조건으로는 운전중의 가속도를 하중조건으로 전환해서 즉 F=ma
로 I-deas에 보시면 가속도로 하중을 정의해주는 방법이 있습니다.
제 생각으로 피스톤로드와 연결되는 핀결합 부분은 rigid 요소와 스프링요소
로 연결하고 rigid요소 중심부를 고정시키면 좋을듯싶습니다.(ideas 연습문제
에 유사한 예제가 있습니다.)
아뭏튼 해석해서 얻고자 하는것을 명기해 주시면 답변을 드리는 데 도움이
될것같습니다.
감사합니다.

박동화님의 글
------------------------------------
제가 이해가 좀 덜 되는 부분이 있어서 [재질문] 올립니다.
첨부화일을 보시면 좀더 제가 설명을 하기 편할텐데요...
일단은 모델링을 "판"만을 하려 합니다.
그리고 로드와 연결된 부위(2개소) "판"을 끌어올리는 force를
경계조건으로 입력을 하고, 판위에 있는 물체에 대한 하중부분을
무게와 가속도를 경계조건으로 입력하려 합니다.
오진호님의 에 의하면 "판"과 로드가 연결된 한쪽 부위에
클램프 조건, 다른 한쪽은 클램프 조건에서 +y(즉 실린더 양단을 연결하는
운동방향)로만 조건을 주라고 하셨는데요...
이부분이 제가 좀 이해가 덜 된것 같습니다.
일단 제가 사용하는 소프트웨어는 ideas7.0(NT VERSION)입니다.
구속조건을 입력하는 부분에서 "클램프"조건은 제가 임의방향의
DOF를 주지 못하는 것으로 알고 있는데요...(제가 사용방법을 잘 몰르
기 때문에....) ...
일단은 오진호 님의 방법대로 해석을 해봤는데요...한쪽에 "클램프"조건을
준 곳에서 응력이 엄청 발생합니다. 물론 다른 한쪽이 자유로운 상태이기
때문에 그런것 같은데요....

----------------- [답 변] -------------------
그림을 보니 경계조건에서 판과 실린더를 연결하는 부분의 경계조건은 말씀하신데로 핀조인트로 하시는 것이 옳은 것 같습니다.
전체 구조에서 판만 떼어네 모델링을 하므로 경계조건 설정을 잘 하셔야 실제와 유사한 결과를 얻을 수 있습니다.
1) 실린더 로드 연결부분
실린더 로드와 판을 연결하는 방법이 여러가지가 있겠지만 핀과 같은 것으로 연결하는 것이 판의 응력을 줄일수 있으며 동시에 실린더의 실의 보호에도 유리합니다. 따라서 실린더 로드와 판의 연결은 핀 구조로 해야하며 경계조건 역시 핀 조인트로 주시면 됩니다.
근데 반대쪽 경계조건의 경우 핀조인트로 한 경우와 핀조인트에서 좌우 이동을 가능하게 한경우의 해석 결과는 약간 차이가 발생합니다. 양쪽을 모두 핀 조인트로 한 결과가 더 높게 나옵니다.(특히 그림상에서 노치) 이유는 실제 구조물에서 판이 하중을 받을 때 변형되고 양단에 지지된 실린더는 공간상에서 안쪽으로 미소 이동이 가능합니다.(강체가 아니기 때문에 )
따라서 한쪽은 핀조인트, 반대쪽은 단순지지보 형태로 모델링해야 합니다.

2. 하중조건
말씀하신 부분에 약간의 문제가 있는것 같습니다.
"무게와 가속도" 부분은 당연히 맞지만 실린더 Force를 조건으로 입력하는 것은 이해가 되지 않습니다. 설령 하중을 입력했다하더라도 경계조건과 동일한 지점이라 결과에 큰 영향을 주지 않겠지만 실린더의 Force는 이미 무게와 가속도에 모두 반영이 된 사항입니다.(작용 반작용의 법칙)

3. IDEAS에서 경계조건을 입력할 때 메뉴에서 해당 노드에 Pin, Slide 구속 조건을 입력할 수 있습니다.