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1) 실습예제를 이해하고, 문제화 하시오.
아래의 그림과 같이 구멍이 난 판이 있다.
판의 너비가 20mm, 높이가 60mm, 두께는 1mm이고 구멍의 지름이 10mm이다. 판의 상하단에 선압력 P가 25N/mm와 50N/mm일 때, 각각을 비교하고 그 때의 최대응력과 최대 변위, 변형률을 구하여라.
단, 재료는 Steel로 등방성이며, 탄성계수는 210000N/mm^2이고, 프와송의 비는 0.3이다.
Von Mises 응력해석으로 해석하며, 요소망의 크기는 1이며, 요소망 모양은 자동으로 한다.
2) 재질, 경계ㆍ하중조건
- 물성 정보
- 탄성계수 : 210000N/mm^2
- 프와송 비 : 0.3
- 안전률 : (항복강도가 주어지지 않아 구할 수 없다.)
- 질량 밀도 : (주어지지 않았으며,
정적 선형해석이므로 무관하다.)
- 항복 강도 : (주어지지 않았다.)
- 구속조건
- 허용 자유도 : 0 (대칭구속)
- 구속 위치 : 그림참조
- 하중조건
- 하중 위치 :그림참조
- 하중 크기 : 25N/mm, 50N/mm
3) 해석결과
- 최대 응력 : 101.0212N/mm^2, 202.0425N/mm^2
- 발생 위치 : 그림참조
- 최대 변위 : 0.0045mm, 0.0091mm
- 발생 위치 : 그림참조
4) 고찰
판에 응력을 주었을 경우, 25N/mm와 50N/mm를 비교해보면 Von Mises 응력해석에 의하면 최대응력과 최대변위의 위치는 같았으며, 값은 약 2배정도 늘어났음을 알 수 있다.
25N/mm일 경우 변형율은 0.0045/60 = 7.5e-5이며, 50N/mm일 경우 변형율은 0.0091/60 = 1.517e-4임을 계산할 수 있다.
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