(A+)공학설계 및 실습-정적해석

소개글

"공학설계 및 실습-정적해석"에 대한 내용입니다.

목차

1. 제품 선정과 그 이유
1) 부산 – 김해 경전철 플랫폼 의자
2) 모델링한 물건의 형상
3) 파트파일 모델링

2. 제품 해석 (ANSYS 17.2 사용)

3. 결과

4. 고찰
1) 결과에 대한 분석
2) Mesh의 중요성
3) 재료의 적합성, 여러 가정 상황
4) 구속조건

본문내용

1) 부산 – 김해 경전철 플랫폼 의자
이번 공학설계실습 CAE의 보고서 작성 대상으로 부산 – 김해 경전철 플랫폼에 있는 의자를 선택했다. 평소 김해를 갈 일이 많았는데, 그 때마다 경전철을 기다리면서 앉았었던 의자의 하중에 따른 응력의 분포 변화를 살펴보고 싶어졌다. 의자는 보통 한 사람이 있기 때문에, 한 사람의 무게만 지탱하면 되지만 이 경전철 의자는 비교적 길어 최대 세 명의 사람들 까지 앉을 수 있다. 이번 과제를 수행하면서 대략 80 kg의 사람 세 명(총 합: 240kg)이 의자에 앉을 경우를 생각해 볼 것이고, 얼마나 버틸 수 있을 지에 대해서도 알아볼 것이다. 모델링 프로그램은 Creo 3.0을 사용했고 해석 프로그램으로는 ANSYS 18.2 STUDENT 버전을 사용했다.

2) 모델링한 물건의 형상
부산 – 김해 경전철을 타면서 본 의자를 그대로 모델링에 사용했다. 처음 이 모델을 보았을 때, 어셈블리를 하기도 쉽고 모델 자체도 직관적이라 해석에 유용할 것 같아 선택했다.
실물 사진은 다음과 같고, 세부 부품의 대한 설명은 다음 장에서 하겠다.

3) 파트파일 모델링
전체적인 모델링은 실물과 거의 흡사하게 유지하도록 하여, 하중에 따른 응력의 분포 변화를 파악하고자 했다. 기존에 존재하는 모델이라 해석의 결과도 양호하게 나온다고 생각했다.

의자 본체는 위의 유리에 전해진 하중을 그대로 받아 유지하고, 유리의 하중까지 유지하기 때문에 가장 중심이 되는 파트라고 생각한다. 응력 효과가 가장 큰 부분이라 실물모양 대로 모델링 했으며, (부품 3) 나사 4개를 연결할 구멍을 뚫어서 설계했다.

실제 모델에서 엉덩이를 대는 의자 위 유리는 심미적인 요소를 고려하여 실제 제품으로 출시되었을 가능성이 컸을 것이다. 이번 해석에서는 심미적 요소보다는 응력의 분포를 알아보는 데 집중할 것이기 때문에 본체와 나사 재료와 동일한 재료를 사용했다고 고려할 것이다.

참고 자료

없음