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랜덤 진동 분석 실행
개요
랜덤 진동 분석을 사용하면 도로의 거칠기, 엔진 진동 또는 난류와 같은 주파수 의존적인 랜덤 가진에 대해 구조가 어떻게 반응하는지 평가할 수 있습니다. 결정적 하중을 적용하는 대신 가진의 파워 스펙트럼 밀도(PSD)를 정의하고 시스템의 통계적 응답을 검토합니다.
Creo Ansys Simulation에서 랜덤 진동 분석은 모달 분석의 확장입니다. 먼저 모달 분석을 정의하고 실행해야 합니다. 그런 다음 모델에 주파수 의존적인 PSD 하중을 적용합니다. 해결자는 모델의 자연 모드를 사용하고 이를 통계적으로 결합하여 변형, 응력, 가속 또는 속도와 같은 예상 응답 수준을 예측합니다. 결과는 발생 확률을 나타내는 시그마 레벨을 사용하여 스케일링할 수 있습니다.
랜덤 진동 분석을 실행하기 위한 필수조건
• 랜덤 진동 검토를 실행하거나 기존 검토에 대한 결과를 업데이트하려면 고급 Creo Ansys Simulation 라이선스가 있어야 합니다.
• 모델이 모달 분석에 적합해야 합니다. 자유-자유 모델은 지원되지 않습니다. 모델에 하나 이상의 고정 제약 조건이 있어야 합니다.
• 모달 검토를 정의하고 실행해야 합니다.
랜덤 진동 분석과 관련된 해결자 설정을 지정할 수 있습니다.
랜덤 진동 분석 실행
1. 모달 검토를 정의하거나 기존 모달 검토를 엽니다.
2. Ansys Simulation > 설정(Setup)을 클릭한 다음 랜덤 진동(Random Vibration) 확인란을 선택하여 랜덤 진동 분석을 활성화합니다.
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이전에 정의된 랜덤 진동 분석에 대한 랜덤 진동(Random Vibration) 확인란을 선택 취소하면 해당 검토에서 모든 PSD 하중, 결과 및 프로브가 제거됩니다.
3. 모델에 대해 하나 이상의 고정 제약 조건을 정의합니다. PSD 하중 정의는 모델에 대해 고정 제약 조건이 정의된 후에만 하중(Loads) 그룹에서 활성화됩니다.
4. 하나 이상의 하중을 주파수의 함수로 정의합니다. 하중은 서로 다른 주파수에서 수량이 변동하는 테이블 함수로 정의되어야 합니다. PSD 하중을 정의하려면 다음 단계를 수행합니다.
a. 하중(Loads) 그룹에서 다음 하중 중 하나를 선택합니다.
▪ PSD 가속(PSD Acceleration)
▪ PSD G 가속도(PSD G Acceleration)
▪ PSD 속도(PSD Velocity)
▪ PSD 변위(PSD Displacement)
b. X, Y 또는 Z 컴포넌트 필드를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 함수(Function)를 선택하여 함수(Functions) 대화 상자를 엽니다.
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하중 컴포넌트 값은 0이 아닌 상수 값을 가질 수 없습니다. 주파수만 변수로 하는 테이블 함수여야 합니다.
c. 최소 두 개의 행을 가진 테이블 함수를 정의합니다. 이 테이블 함수에서 첫 번째 수량(X축)은 주파수이고, 두 번째 열(Y축)은 물리적 수량(변위, 속도 또는 가속)입니다.
테이블 함수를 정의한 후 그래프 함수(Graph Function) 컨트롤을 사용하여 그래프를 미리 볼 수 있습니다.
d. 확인(OK)을 클릭하여 하중을 생성합니다.
5. 검토할 수량에 대한 결과를 정의하거나 다른 결과 수량에 대한 결과 프로브를 정의합니다.
6. Ansys Simulation > 실행(Run)을 클릭하여 랜덤 진동 검토를 실행합니다.
7. 검토가 완료되면 글로벌 결과 또는 사용자 정의 결과를 검토합니다.
결과 보기
검토가 완료되면 다음과 같은 글로벌 결과를 확인하거나 다음 수량에 대한 결과를 정의할 수 있습니다.
• 변형
• 가속
• 속도
• 응력
• 탄성 변형률
• 도수 분포표
• 반작용력 및 모멘트(프로브 전용)
시그마 레벨 이해
랜덤 진동 검토의 모든 결과는 확률론적이며, 절대값이 아닌 확률의 관점에서 결과를 해석할 수 있는 시그마 레벨로 표현됩니다. 다음 값 중 하나를 결과로 선택합니다.
• 1 시그마: 발생 확률 약 68%
• 2 시그마: 발생 확률 약 95%
• 3 시그마: 발생 확률 약 99.7%
랜덤 진동 결과는 보고 또는 포스트 프로세싱을 위해 apr 파일로 내보낼 수 있습니다.
프로브 사용
랜덤 진동 검토 결과에 대해 다음 유형의 프로브를 정의할 수 있습니다.
• 점 값
• 최대, 최소, 평균 또는 합계
• 꺾은선형 차트
랜덤 진동 검토를 위한 꺾은선형 차트 프로브 정의
1. Ansys Simulation 탭에서 시뮬레이션 프로브(Simulation Probe)를 클릭합니다.
2. 시뮬레이션 프로브(Simulation Probe) 대화 상자에서 필요한 결과 유형(Result type)을 선택합니다.
3. 프로브 유형(Probe type) 목록에서 꺾은선형 차트(Line Chart)를 선택합니다.
4. 참조(References)에서 솔리드 형상의 단일 직선(스케치된 선 또는 기준 커브)을 선택합니다.
5. 필요에 따라 스케일 팩터(Scale Factor) 필드에 양수 값을 입력합니다.
6. 필요에 따라 선택한 참조 선의 시작점과 끝점을 반전시키려면 방향 전환(Reverse direction)을 활성화합니다.
7. 확인(OK)을 클릭하여 꺾은선형 차트 프로브를 생성합니다.
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