Run을 누르면 Notice,도스창과 함께 다음과 같은 화면이 뜨게 될 겁니다.
( Notice창은 Ok를 누르고 Dos창은 살려두세요.)
(
그림2)
Ansys의 해석절차에 대해서 알려드려야 뭘 해야 하는지 알 수 있겠죠?
1)도형을 모델링합니다(2D&3D)
확인하고자 하는 모델을 만드는 단계입니다.
도형의 모델링은 상향식 방식과 하향식 방식이 있는데요.
(상향식방식이란 점(0차원)들이 모여서 선(1차원)이 되고 선들이 모여서 면(2차원)이되고 면들이 모여서 부피(3차원)가 되는 것 처럼 아래 차원의 요소들부터 위로 쌓아 올라가는 방식입니다. 하향식 방식은 그 반대가 되겠죠.)
Ansys에서는 놀랍게도 모델을 프로그램 내부에서 만들수가 있습니다!
2)요소망을 생성합니다.(영어로는 Mesh generation)
도형을 모델링하였으니까 도형을 쪼갭니다. 쪼갠 것 하나하나를 요소라고 부릅니다. 요소들 여럿이 연결되어 Net을 형성하니까 요소망이라고 부를 수 있습니다.
누차 말씀드렸듯 요소들을 해석해서 어디가 취약점이고 어떤 식으로 변할 것인가! 그걸 알아 보는게 저희의 목적입니다.
요소망을 생성하는 방식은 여러 가지가 있는데 이것은 나중에 말씀 드리는 게 나을 것 같네
요.
3)노드(Node)와 요소의 속성(Element)을 체크해줍니다.
노드를 확인하는 작업이란 요소들 사이에서 상호작용을 하는 것을 알아보기 위해 요소-요소의 접점을 확인하는 과정입니다. 컴퓨터가 해주면 좋겠다고 생각하시는 분들은 게으른 거에요. 그리고 요소의 속성(Element)을 선택해줍니다. 구조가 Beam인지, shell인지,pipe인지, 관성모멘트는 얼마고 높이는 얼마인가 또 단면적은 어떠한가? 등...
4)요소, 재료의 물성치를 입력합니다.
이제 물성치를 입력해줍니다. 물성치란 도형이 어떤 재질로 되어있나? 세라믹이냐 플라스틱이냐 금속이냐 아니면 이것도 저것도 아닌 외계물질이냐?를 알려주는 물질의 고유한 성질을 이야기합니다.
4)원하는 문제를 입력 후 테스트를 실행합니다.
예를 들어 긴 장대 양쪽에 무게를 줘서 휘는 걸 확인하고 싶다면 긴 장대를 모델링하고 물성치를 입력해 놓은 게 있다면 ‘무게를 부가하는 단계’가 문제입력 단계입니다.
5)테스트 결과를 해석합니다.
보고 즐기고 문제의 목적에 따라 생각합니다.
이제 예제를 하나 실행해 보겠습니다.
사진도 있으니까 차근차근 하나씩 해보세요.
Element 타입:2D 탄성 빔요소
Analysis 타입:정적 해석
Material properties(재료 물성치):
Geometric properties(구조적 물성치):
l=480in
a=240in
A=105.23in
I
부가하중 w=
이 문제에서 알고자 하는 것은 각지점에서의 처짐과 응력이다.
문제에서 가장 중요한 것은 어떤 요소를 결정하는 것이다. 문제는 모델링에서 수치상으로 정확하더라도
요소의 선택 경계조건의 선택등에서 잘못되어 있다면 실제의 해석대상과 전혀 다른 결과가 나오는 것은 당연하다
(1) 도면의 이름을 입력합니다.
(2)요소의 속성을 설정합니다.
옆에 보이듯 화면왼쪽에는 여러 기능들이 있습니다. preprocessor를 누르신 다음 사진과 같이 Element type > add를 누릅니다. 그러면 아직 요소의 속성을 성정하지 않은 상태이기 때문에 None Defined라는게 있을겁니다. 새로운 설정을 위해 add를 선택하면 새로운 창이 뜨면서 사진과 같이 보입니다. 초기요건과 같이 Beam-2D elastic을 선택해줍니다.
(3) 물성치를 입력합니다.
(2)
선택이 완료되면 OK를 눌러줍니다.
(4)재료의 물성치를 입력해줍니다.
아! 여기서 간혹 메뉴가 선택이 안되는 경우가 있는데
국가옵션을 미국으로 바꿔주셔야합니다.(제어판-국가 및 언어설정-국가별옵션-한국어에서 영어(미국)으로)
바꿔준 다음 EX(영률), PRXY(푸아송의 비)를 입력합니다.
(5)절점을 생성합니다.
처음이니 상향식방법으로 구성하겠습니다.
사진과 같이 In Active cs를 누르면 새로운창이 뜹니다. 사진과 같이 적어준다음 Apply를 눌러 추가합니다.
이런 결과가 나오는데요
그리고 2번,3번,4번을 넣고 120in만큼 균일한 간격으로 그려주면 됩니다.
2
120,0,0
3
240,0,0
4
360,0,0
그리고 OK를 눌러줍니다.
이렇게 됩니다.
(6)2개의 절점을 동일한 간격으로 분할합니다.
(※2개의 절점을 같은 간격으로 분할하는 것은 쉽지만 절접을 불균일하게 적용하고 싶은 경우엔 쓸 수가 없습니다. 그래서 간격을 일일이 입력하여 절점을 생성해야합니다. spacing ratio를 통해 비율을 조정하면 됩니다.)
Fill between Nds를 클릭하면 GUI메뉴창이 뜨는데 1번 절점과 5번 절점을 선택하여 OK를 누르면 됩니다.
(7)절점 사이의 요소를 생성합니다.
1번과 2번절점을 선택하고 apply를 클릭합니다. 그러면 화면에 보듯 빔이 생기는 것을 확인 가능합니다.
1-2, 2-3과 같이 반복하여 4개의 요소를 생성해줍니다.
(8)경계조건을 적용합니다
을 클릭하고 일단 2개의 절점, 즉 2번과 4번절점에 지지점을 설치합니다.(dispacement가 뭔진 알겠죠)먼저 2번절점을 선택하고 apply를 클릭한뒤 지지대의 성격을 선택합니다(UY만선택)
그다음 4번절점을 선택하고 Ux,UY를 선택해줍니다.)
그러면 이렇게 표시가 될겁니다.
(9)하중을 적용합니다.
주황색으로 선택된 부분이 하중이 적용되는 부분입니다.
서로 다른 하중을 적용하고 싶다면 한쪽씩 따로 따로 선택해서 적용하면 됩니다.
적용후의 모습입니다.
(10)이제 해석을 시작해봅시다.
사진과같이 들어간다음 OK를 누릅니다.
결과를 화면상에 출력하기위해
이렇게 해줍니다.
그러면 이러한 모양이 출력됩니다.
양쪽에 등 분포하중이 작용하는 경우 지지점의 좌우 끝단에 최대점이 발생하고 중앙에 반대방향으로 처짐이 발생하는 것을 확인할 수 있습니다.
기록을 남기기위해 다음과 같이합니다.
음 Node 1에선 Y방향으로 -456.16만금 처졌고
3번 절점은 Y방향으로 182.46의 처짐이 일어난걸 확인할수있군요
