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진동 실험(제13주 : ANSYS 연습 - 자유진동)

2014. 11. 25.

SolidWorks 복습

기본 모델링, 회전체 모델링, 참조 평면, 조립체 모델링

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ANSYS 소개

v ANSYS 란?§ 공학 문제를 컴퓨터를 이용하여 해석하기 위하여 개발

§ 구조, 진동, 열전달, 유동 등 다양한 공학 해석에 사용

v 추가 정보§ 태성에스엔이 : www.tsne.co.kr (한국 판매 회사)

§ ANSYS 홈페이지 : www.ansys.com

ANSYS의 구성 (1)

v 화면 구성 : ANSYS 클래식

Main menu

명령어 입력창

View menu

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ANSYS의 구성 (2)

v 화면 구성 : ANSYS Workbench

세부 정보

상태 표시및 실행

ANSYS 해석 순서

모델링 (실제 모델, 유한요소 모델)물성치 입력경계조건 입력

정적 해석 (변위, 응력, 변형률 등)동적 해석 (진동)열 및 유체 해석

계산 결과 표현 (그래프 및 테이블 등)

Pre-processing

Solving

Post-processing

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연습 1 (1)

v 외팔보의 고유진동수 및 모드 형상

§ 형상 : 폭 0.01 m, 높이 0.005 m, 길이 0.09 m

§ 물성치 : 탄성계수 210 GPa, 포아송 비 0.3, 밀도 7890 kg/m3

§ 경계조건 : 고정(fixed) – 자유(free)

0.01 m

0.005 m

연습 1 (2)

§ 모델링 및 ANSYS에서 불러오기

§ SolidWorks를 사용하여 모델링

폭 0.01 m, 높이 0.005 m, 길이 0.09 m

파일 저장 : 파일명 영문 사용, 확장자 Parasolid (*.x_t)

§ ANSYS에서 불러오기 (geometry – from file)

§ 메뉴 상태 초기화 (View-Restore Original Window Layout)

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연습 1 (3)

§ 물성치 입력 (Geometry-part 1-material – new material)

§ 물성치

탄성계수 210 GPa, 포아송 비 0.3, 밀도 7890 kg/m3

연습 1 (4)

§ 유한요소 모델링 (mesh – preview mesh)

§ Mesh 크기 조절 (mesh – Relevance 조절(-100~100))

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연습 1 (5)

§ 경계조건 생성 (environment – structural)

§ 경계조건 설정 (경계면 설정(Click)-Geometry-Apply)

연습 1 (6)

§ 고유진동 해석 선택 (solution – frequency finder)

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연습 1 (7)

§ 해석 실행 (solution - solve)

연습 1 (8)

§ 애니메이션

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연습 1 (9)

v 해석 결과

연습 2 (1)

v 양단 고정보의 고유진동수 및 모드 형상

§ 형상 : 폭 0.03 m, 높이 0.015 m, 길이 0.15 m

§ 물성치 : 탄성계수 200 GPa, 포아송 비 0.29, 밀도 7890 kg/m3

§ 경계조건 : 고정(fixed) – 고정(fixed)

0.03 m

0.015 m

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연습 2 (2)

v 해석 결과

연습 3 (1)

v 원형 판의 고유진동수 및 모드 형상

§ 형상 : 지름 0.2 m, 높이 0.01 m

§ 물성치 : 탄성계수 200 GPa, 포아송 비 0.25, 밀도 7800 kg/m3

§ 경계조건 : 테두리 고정(fixed)

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연습 3 (2)

v 경계조건

연습 3 (3)

v 해석 결과

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연습 4 (1)

v 사각 판의 고유진동수 및 모드 형상

§ 형상 : 가로 0.2 m, 세로 0.2 m, 높이 0.01 m

§ 물성치 : 탄성계수 200 GPa, 포아송 비 0.32, 밀도 8200 kg/m3

§ 경계조건 : 테두리 고정(fixed)

연습 4 (2)

v 경계조건

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연습 4 (3)

v 해석 결과