구조해석 프로그램 PrePoMax Gravity 중력 적용하는 방법 무료

무료 구조해석 프로그램인 PrePoMax 에 대해 계속 알리는 중입니다. PrePoMax Gravity Load를 설정하는 방법에 대해 알아보도록 하겠습니다. 우리는 중력이 항상 작용하는 공간에 살고 있습니다. 경우에 따라서는 중력을 고려해주는 것이 더욱더 실제 값과 근사한 값을 도출해낼 수 있습니다. Load 경계조건에서 유형을 추가해주기만 하면 되므로 어렵지 않습니다.

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(anslab007@gmail.com)

1. 모델 불러오기

구조해석 프로그램에서는 대부분 중력 적용 기능을 지원하고 있는데요. 중력이 적용될 모델링은 일반적으로 사이즈가 큰 것이 차이를 확 느낄 수 있기 때문에, 빔이나 큰 구조물 등의 모델링이 연습하시기에는 좋습니다. 저는 Grabcad라는 무료 모델링 라이브러리 사이트에서 적당한 모델링을 다운받아 불러오도록 하겠습니다. New 버튼을 눌러 프로퍼티를 생성해주시고요.

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Model Space는 3D로 설정을 하여 진행을 해주시면 됩니다.

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아래와 같이 모델을 불러왔습니다.

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2. 요소 생성 (메시 생성)

이제 메시를 생성해보겠습니다. 무료 구조해석 프로그램인 PrePoMax에서는 간단하게 파트를 임포트 한 후, Part 에서 마우스 우클릭, 그리고 create Mesh 를 눌러 메시작업을 해볼 수 있습니다.

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아래와 같이 메시가 생성되었습니다.

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34만개의 메시가 생성되었습니다.

거리를 한번 재봤습니다. 20m 정도가 되는 길다란 빔입니다.

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3. 재질 설정 및 섹션 할당

일반 Steel 계열의 재질인 S235로 설정하였습니다. 아래와 같은 절차로 설정하시면 됩니다.

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재질 설정하는 방법

Solid Section 으로 S420 재질을 할당합니다.

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4. 경계 조건 및 Load 조건

Step를 생성합니다.

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양쪽 끝단을 Fixed 경계조건으로 고정 시켰습니다.

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그리고 이후, 중앙부에 Gravity Load를 적용해줍니다.

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5. 해석 결과 분석

중앙부에서 0.4241mm 가량의 처짐이 발생했습니다.

구조해석 프로그램
구조해석 프로그램 해석 결과 값

STRESS 를 확인해보았습니다. 아래와 같이 고정단에서 응력이 가장 크게 발생하는 것으로 보아, 빔 중앙에서 처짐으로 인해 큰 문제가 되지는 않을 것이라는 정량적 판단을 해볼 수 있겠습니다.

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만일 이 상태에서 하중이 가해진다고 하면, Gravity 조건이 있는 상태에서 Load 경계 조건에 하중 조건을 추가해주기만 하면 됩니다. Surface traction 이나, Concentrated Force 조건을 추가해주고 해석을 하면 그만입니다.

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중앙부에 Node를 클릭 한 후, 100000N 의 값을 부여해보았습니다.

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구조해석 프로그램 화면

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마무리

지금까지 오픈소스 프로그램으로 풀려있는 구조해석 프로그램 PrePoMax에서 중력 활성화 하는 방법에 대해 알아보았습니다. Ansys 나 아바쿠스는 조금 더 편리하게 중력설정을 할 수 있는 것으로 알고 있습니다. 하지만 무료 FEM 프로그램에도 이런 방식으로 손쉽게 부여할 수 있으므로, 잘 활용해보시면 좋겠습니다.

조금만 공부하면 어려울 부분이 전혀 없기 때문입니다.

엔스랩이었습니다.

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