솔리드웍스 시뮬레이션을 통한 충격해석의 다양한 접근

충격이나 예상치 못한 충격 및 진동에 대한 손상에 강하면서도 무게가 가벼운 제품을 설계하는 것이 중요합니다. 정적 해석은 하중이 일정하거나 매우 느리게 적용되고 관성 및 감쇠력의 영향을 무시한다고 가정합니다. 많은 실제 사례에서 하중이 천천히 가해지지 않습니다. 사실, 그것들은 시간이나 빈도에 따라 변합니다. 이러한 조건을 시뮬레이션하려면 동적 해석이 필요합니다. 선형 및 비선형 분석SOLIDWORKS Simulation Premium은 선형 역학 및 비선형 역학 기능을 제공합니다. 이러한 유형의 분석은 동적 환경에서 오류 없이 수행할 수 있는 구조 또는 기계 시스템을 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다. 선형 역학 연구는 움직이는 구성 요소에 대한 응력, 지진 시뮬레이션, 랜딩 기어에 대한 고속 충격과 같은 시간에 따라 변하는 하중을 분석하는 데 사용할 수 있습니다.선형 역학 연구는 주파수 분석을 기반으로 합니다. 소프트웨어는 부하 환경에 대한 각 주파수 모드의 기여도를 누적하여 모델의 응답을 계산합니다. 모드의 기여는 부하의 주파수 내용, 크기, 방향, 지속 시간 및 위치에 따라 다릅니다. SOLIDWORKS Simulation Premium에는 네 가지 선형 역학 스터디 유형이 있습니다.모달 시간 이력 분석모달 시간 이력 분석은 시간에 따른 각 하중의 변화를 명시적으로 알고 시간의 함수로 응답을 찾아야 할 때 사용됩니다.일반적인 하중에는 충격(또는 펄스) 하중, 시간에 따라 변하는 하중(주기적 또는 비주기적) 및 균일한 기본 동작이 포함됩니다. 지지 동작을 정의할 수 있는 옵션이 있습니다(선택한 지지에 균일하게 또는 불균일하게 적용된 변위, 속도 또는 가속도). 유한 변위, 속도 또는 가속도와 같은 초기 조건은 시간 t = 0에서 일부 또는 전체 모델에 적용될 수 있습니다. 모달, 레일리, 복합 모달 및 집중 댐퍼는 모달 시간 이력 분석에 사용할 수 있습니다. 응답 스펙트럼 분석응답 스펙트럼 분석은 지진, 바람 하중, ​​파도 하중, 제트 엔진 추력 또는 로켓 모터 진동과 같은 임의적 또는 시간 종속적 하중 환경에 대한 구조물의 응답을 추정하기 위해 시간 이력 분석 대신 사용할 수 있습니다. 전체 시간 이력 솔루션이 아닌 구조의 피크 응답만 필요한 경우 사용할 수 있습니다. 응답 스펙트럼 분석을 사용하면 전체 모달 시간 기록 유형의 분석에 비해 솔루션 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 응답 스펙트럼 분석에 대한 입력은 응답 스펙트럼으로, 고유 주파수에 대해 플롯된 단일 자유도 발진기의 피크 응답으로 정의됩니다. 모달 해석의 결과는 알려진 스펙트럼의 관점에서 모델의 변위와 응력을 계산하는 데 사용됩니다. 각 모드에 대해 모달 주파수와 주어진 감쇠비를 기반으로 설계 스펙트럼에서 응답을 읽습니다. 그런 다음 모든 모달 응답을 결합하여 구조의 총 응답 추정치를 제공합니다. 고조파 분석고조파 해석은 고조파 부하 또는 기저 가진으로 인한 피크 정상 상태 응답을 계산하는 데 사용할 수 있습니다. 응용 분야에는 진동 하중을 받는 회전 기계와 같은 구성 요소의 응력 또는 변위 결정이 포함됩니다. 모달 시간 이력 스터디를 생성하고 하중을 시간의 함수로 정의할 수 있지만 시간에 따른 응답의 일시적인 변화에는 관심이 없을 수 있습니다. 이러한 경우 고조파 분석을 사용하여 원하는 작동 주파수 범위에서 정상 상태 피크 응답을 해결함으로써 시간과 리소스를 절약할 수 있습니다. 스터디를 실행한 후 응답 매개변수(응력, 변위, 가속도 및 속도)의 피크 진폭과 작동 주파수 범위에 대한 응답 매개변수의 위상각 응답 그래프를 볼 수 있습니다. 무작위 진동 분석랜덤 진동 해석은 거친 도로를 주행할 때 자동차의 서스펜션 시스템에 발생하는 하중, 지진에 의해 발생하는 기본 가속도 또는 기류에 의해 항공기에 발생하는 압력 등과 같은 비결정적 하중으로 인한 응답을 계산하는 데 사용됩니다. 이 연구에서는 입력 부하가 전력 스펙트럼 밀도(PSD) 함수에 의해 통계적으로 설명되어야 합니다. 예를 들어, 가속도 입력에 대한 PSD 곡선의 단위는 g²/Hz입니다. 랜덤 진동 문제의 솔루션은 주파수 영역에서 공식화됩니다. 스터디를 실행한 후 RMS(Root-mean-square) 값 또는 특정 주파수에서 응력, 변위, 속도 등의 PSD 결과를 플롯하거나 특정 위치 대 주파수 값에서 결과를 그래프로 표시할 수 있습니다. 이를 통해 출력의 주파수 내용에 대한 더 나은 통찰력을 얻을 수 있습니다. SOLIDWORKS Simulation Professional의 낙하 테스트를 사용하여 특정 높이에서 떨어지거나 특정 속도로 움직이는 몸체에 발생하는 응력을 찾을 수 있습니다. 그러나 보호 장벽에 충돌하는 발사체와 같이 다른 움직이는 물체의 영향을 받는 물체의 손상을 평가해야 하는 경우 비선형 역학 연구가 올바른 방법입니다. 비선형 역학 연구는 초탄성, 폰 미제스 가소성 등을 포함한 다양한 고급 재료 모델을 사용하여 큰 변위를 처리할 수 있습니다. 이러한 유형의 분석에는 상당한 계산 리소스가 필요합니다. 속도, 변위, 가속도 또는 균일 기저 가진 또는 압력 하중에 대한 초기 조건을 정의 할 수 있습니다. 여기에 설명된 분석 기능을 사용하면 더 이상 정적 부하 조건에 대한 테스트 설계로 제한되지 않습니다. SOLIDWORKS Simulation Premium의 선형 역학 및 비선형 역학 해석 기능을 사용하면 충격과 진동에 대한 제품의 복원력을 테스트할 수 있습니다. 가을 대표과일 감이 떨어져을 때의 낙하충격해석▶

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