고온, 저온에서 작동하는 장비는 열변형에 의한 파손이 발생할 수 있다. 열응력 CAE 해석을 통한 문제 해결 강의

2021년 08월 10일
세미나통

CAE 세미나

 

본 강좌에서는 열전달 해석을 통해 얻은 온도를 이용하여 어떻게 변형과 응력이 발생하는지를 알아보는 열응력 해석에 관해 설명하겠습니다. 고온 상태의 물체를 상온 상태에서 냉각하게 되면 물체와 외기와의 온도 차에 의해 변형이 발생하게 됩니다. 이러한 열에 의한 변형은 다양한 제조상 결함을 내포하게 됩니다. 열응력 해석은 이러한 온도 차에 의해 발생하는 변형과 응력을 예측하여 불량 여부를 사전에 파악할 수 있습니다.


열전달 해석은 발열에 의한 설계 제품의 온도분포를 예측할 수 있는 해석입니다. 열전달 해석으로부터 얻은 온도에 의해 설계 제품의 구조물이 어떻게 변형이 생기고 변형 때문에 구조물에 발생한 응력이 어떤 상태에 있는지를 파악할 수 있는 열응력 해석에 대해 알아보겠습니다. 열응력 해석은 사용자가 설계 제품의 온도와 외부온도와의 차이를 알고 있다면 쉽게 열응력 해석을 통해 결과를 확인할 수 있습니다. 그러나 실제 제품에서 발열이 생기는 경우 제품의 온도분포를 예측하기 어렵기 때문에 보통 열전달 해석을 먼저 수행하고, 이때 얻어진 온도분포를 구조해석의 열 하중으로 변환하여 열응력 해석을 수행하게 됩니다.


열전달 및 열응력 해석 주요 사항

1. 열전달 해석과 해석 조건에 대해 알아보기
2. 정상 상태와 과도 상태 이해하고 구분하기
3. 온도 의존 재료를 고려한 비선형 열전달 해석 이해하기
4. 열에 의한 파손 원이 분석
5. 열 변형률과 열응력에 대한 개념 이해하기
6. 열응력 해석 시 주의사항

 

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