검증 사례 - 정적 구조 분석
인장 하중을 받는 원형 구멍이 있는 직사각형 강판
문제 설명: 원형 구멍이 있는 직사각형 강판이 끝 면 중 하나를 따라 고정되어 있으며, 인장 압력 하중은 반대쪽 면에 적용됩니다. 구멍의 원통 서피스에서 X 방향의 최대 수직 응력을 찾으십시오.
참고 문헌:
J. E. Shigley, Mechanical Engineering Design, McGraw-Hill, 1st Edition, 1986, Table A-23, Figure A-23-1, pg. 673
재료 특성
기하학적 특성
하중
영(Young) 계수 E = 1000 Pa
푸아송 비율 ν = 0.0
길이 = 15m
너비 = 5m
두께 = 1m
구멍 반지름 = 0.5m
압력 = -100 Pa
결과 비교 - 기본 위치의 시뮬레이션 품질 슬라이더
결과
목표
Creo Simulate
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
백분율 오차
최대 수직 X 응력(Pa)
312.5
313.272
270.69
265.11
15.16
결과 비교 - 최대 위치의 시뮬레이션 품질 슬라이더
결과
목표
Creo Simulate
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
백분율 오차
최대 수직 X 응력(Pa)
312.5
313.272
302.36
290.60
7.53
Creo Ansys Simulation에 대한 결과 비교
(구멍 서피스에서 면 크기가 0.15m이고 곡률 및 근접 크기 함수 방법을 사용하는 경우 기본 메쉬 해상도)
결과
목표
Ansys AIM
Creo Ansys Simulation
백분율 오차
최대 수직 X 응력(Pa)
312.5
310.7
310.397
0.67
축방향 인장의 다단축
문제 설명: 축의 작은 횡단면에서 1000psi의 축 하중이 적용된 다단축을 생각해 보고, 아래 그림과 같이 단계의 필렛 반지름을 기준으로 응력 집중을 계산합니다.
참고 문헌: Roark’s Formulas for Stress and Strain, Warren C. Young and Richard G. Budynas,2002
재료 특성
기하학적 특성
하중
영(Young) 계수 E = 2.9008e7 psi
푸아송 비율 ν = 0.3
D = 8인치
h = 3인치
r = 1인치
압력 = -1000 psi
결과 비교 - 기본 위치의 시뮬레이션 품질 슬라이더
결과
목표
Creo Simulate
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
백분율 오차
최대 수직 Y 응력(psi)
1376
1422.63
1526.5
1488
7.53
Ansys AIM 및 Creo Ansys Simulation에 대한 결과 비교(가장 높은 메쉬 해상도)
결과
목표
Ansys AIM
Creo Ansys Simulation
백분율 오차
최대 수직 Y 응력(psi)
1376
1410.96
1466.68
6.18
불투명 막대의 신장
문제 설명: 정사각형 횡단면과 길이 L의 테이퍼 알루미늄 합금 막대가 천장에 매달려 있습니다. 축 하중 F는 막대의 자유 끝에 적용됩니다. 막대에서 최대 축 편향 d와 중간 길이에서의 축 응력 σy을 파악합니다(Y = σy).
참고 문헌: C. O. Harris, Introduction to Stress Analysis, The Macmillan Co., New York, NY, 1959,pg. 237, problem 4
재료 특성
기하학적 특성
하중
영(Young) 계수 E = 10.4e6 psi
푸아송 비율 ν = 0.3
L = 10인치
d = 2인치
F = 10000 lbf
결과 비교 - 기본 위치의 시뮬레이션 품질 슬라이더.
결과
목표
Creo Simulate
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
백분율 오차
방향 변형 Y(인치)
0.0048077
0.0048156
0.0048
0.0048
0.15
L/2의 수직 응력 Y(psi)
4444
4439.45
4446.2
4415.46
0.65
Ansys AIM 및 Creo Ansys Simulation에 대한 결과 비교(기본 메쉬)
결과
목표
Ansys AIM
Creo Ansys Simulation
백분율 오차
방향 변형 Y(인치)
0.0048077
0.0048266
0.0048266
0.39
L/2의 수직 응력 Y(psi)
4444
4443.1
4582
3.01
균일 압력 하에서의 원형 강판
문제 설명: 균일하게 분산된 압력 하중에서 고정 모서리가 있는 원형 강판을 생각해 보십시오. 강판의 중심에서 최대 편향을 찾습니다.
참고 문헌: R. J. Roark, W. C. Young, ​Formulas for Stress and Strain, McGraw-Hill Book Co., Inc., New York, NY, 1975, Table 24.
재료 특성
기하학적 특성
하중
영(Young) 계수 E = 30e6 psi
푸아송 비율 ν = 0.3
지름 = 30인치
두께 = 0.25인치
P = 3 psi
결과 - 기본 위치의 시뮬레이션 품질 슬라이더
결과 비교 - M2000 그래픽 카드에 대한 최대 위치의 시뮬레이션 품질 슬라이더
결과
목표
Creo Simulate
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
백분율 오차
강판의 편향 중심(인치)
0.0553
0.0549
0.0546
0.0545
1.47
결과 비교 - P4000 그래픽 카드에 대한 최대 위치의 시뮬레이션 품질 슬라이더
결과
목표
Creo Simulate
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
백분율 오차
강판의 편향 중심(인치)
0.0553
0.0549
0.0590
0.0527
4.93
Creo Ansys Simulation에 대한 결과 비교(가장 높은 메쉬 해상도)
결과
목표
Ansys AIM
Creo Ansys Simulation
백분율 오차
강판의 편향 중심(인치)
0.0553
0.05505
0.05505
0.45