[CAE][SW] 구조 해석에서 정압 (압력) 적용하는 방법

안녕하세요, 위버맨시 기술지원부 입니다.

SOLIDWORKS Simulation에서 정압에 대한 압력 하중을 수식을 사용해서 바로 적용할 수 있습니다. 물 깊이에 따라서 압력 값이 달라지며 깊을수록 압력이 커집니다. 아래 그림과 같이 압력 크기를 간단하게 예측할 수 있습니다.

구조물의 위치에 따라서 압력 크기가 달라지며 대기압 (atmospheric pressure) 기준에서 물이 없기 때문에 압력이 zero 입니다. 이 기준에서 높이 h 의 시작 점입니다. SOLIDWORKS Simulation에서 해당 압력 값을 어떻게 적용하는지 알아보도록 하겠습니다.

먼저 SOLIDWORKS Simulation에서 아래와 같이 압력이 zero 기준으로 좌표계를 작성 해줍니다.

물 깊이에 맞는 위치에 따른 좌표계를 먼저 작성합니다. 좌표계 위치는 물로 인한 발생되는 압력이 zero 입니다. SOLIDWORKS Simulation에서는 아래와 같이 정압을 적용할 수 있습니다.

외부 하중에서 압력을 선택하여 아래와 같이 절차로 진행합니다.

1 - 압력 적용부 면 선택

2 - 압력 (정압) 크기 선택

3 - 해당되는 좌표계 선택

4 - 수식 입력

5 - ρgh 수식으로 입력 (상기 그림에서는 y = h: 좌표계 위치에서 물의 깊이로 나타남)

주의: 본 구조 해석에서 적용되는 총 압력은 (2번 x 5번) 입니다. 상기 그림 같은 경우 2번에서 9810 Pa 입니다. 이것은 바로 ρgh 의 값이며 (1000*9.81*h) 의 값입니다. [ρ = 1000 kg/m^3, g = 9.81 m/s^2]. 그렇기 때문에 2번 항목과 5번 항목의 값이 서로 연관이 있습니다. 다른 표현으로는 아래와 같이 적용해도 동일 하중 크기 적용됩니다.

총 압력 크기: [1 (2번)] x [1000*9.81*y(5번)]

더 궁금한 내용 있으시면 언제든지 위버맨시 기술지원부에 연락 바랍니다.

감사합니다.