Ansys를 이용하여 2D 및 3D 에서 외팔보의 응력과 처짐 해석 실험

소개글

기계분야실험에서 썼던 보고서입니다. 100점 만점에 100점 받은 보고서
입니다. 다운 받으셔서 A+ 받으시구요. Ansys 기본적인 내용에 대해서 공
부하시는 분들도 받아서 보시면 도움 많이 되실거에요. 감사합니다. ^^

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
(1) 유한요소해석 (Finite Element Analysis)
(2) 유한요소해석의 일반적인 순서
(3) 응력해석의 단계와 그 내용
(4) CAE 와 Ansys
(5) 보의 처짐
(6) 처짐 곡선의 미분 방정식을 이용한 보의 처짐 유도
(오일러의 빔 이론 정리)

3. 실험 장치

4. 실험 방법
(1) 실험 1 : 2D 에서의 Cantilever Beam Modeling & Analysis.
(2) 실험 2 : 3D 에서의 Cantilever Beam Modeling & Analysis.

5. 결과
(1) 실험 1 : 2D 에서의 Cantilever Beam Modeling & Analysis.
(2) 실험 2 : 3D 에서의 Cantilever Beam Modeling & Analysis.

6. 고찰 및 토의

7. 결론

본문내용

1. 실험 목적
- Ansys를 통하여 2차원과 3차원으로 외팔보를 모델링해 본다.
- Ansys를 이용하는 과정에서 Node 생성, Mesh 나누기, 구속 조건과 하중 설정 등의 기능을 학습하고 익힌다.
- 위 학습 결과로 외팔보의 응력 값과 하중에 의한 변위 값을 프로그램(Ansys)을 통해 얻을 수 있는데, 이 값이 실제 계산한 값과의 차이를 비교・분석해 본다.
- 마지막으로 Ansys 즉 유한요소해석 프로그램을 이용하여 실제 제품을 수정 및 검증하 기 위한 효율성과 정확성에 대해서 확인해 본다.


2. 실험 이론
(1) 유한요소해석 (Finite Element Analysis)
구조물내의 무한개의 미지수 점들을 Node 즉 절점으로 유한하게 설정해 준다. 또한 이들 간에 서로 유기적 관계를 맺어주는 요소(Element)라는 블록을 이용하여 전체 구조물이나 실제의 물리적 시스템 내의 임의의 점에서의 원하는 값을 수치적인 근사화로 얻어낼 수 있다. 중요한 것은 정확한 값이 아니라 근사하는 것이기 때문에 Node나 Element를 설정하
는 과정에 있어서 차이가 있다면, 결과값도 물론 다르게 산출될 수 있다.

(2) 유한요소해석의 일반적인 순서
① Pre-processing : 대상에 대한 Modeling 작업과 Meshing 작업이 이루어진다.
- 해석영역을 유한개의 요소로 분할(Discretization) : 요소 물성 설정
- 경계조건의 적용 : Force Boundary (하중 포함) & DIsplacement Boundary
② Analysis solver : 유한요소의 해를 구한다.
- 요소내의 변량을 추정할 Interpolation 함수의 선택
- 요소방정식의 수립 : 직접법, Variational Principle, Weighted Residual Method etc.
- 시스템 방식으로 조합 (Assemblage)
- 시스템방정식의 풀이 : 1차 변량 (변량법에서는 변위)
- 2차 변량 (힘, 응력)
③ Post-processing : 시각화 툴로 결과를 확인한다.

참고 자료

없음