KR20170091440A - Method for Analyzing Structure and Computer Readable Media Recording Program to Execute the Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미세한 유로가 다수 형성된 구조에 대한 구조 해석을 행하는 방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 대한 것으로서, 보다 자세하게는, 미세한 유로 내부에 유체가 채워진 경우에 대한 구조 해석 방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 대한 것이다.The present invention relates to a method for performing a structural analysis on a structure having a plurality of minute flow paths and a computer-readable medium recording a program for executing the structure analysis. More particularly, the present invention relates to a structure analysis And a computer-readable medium storing a program for executing the method.
복잡한 미세한 유로 형상의 구조 해석을 수행할 때, 대부분의 상용 구조 해석 소프트웨어에 내장되어 있는 복합 재료 해석 모듈을 이용하여 해석을 수행하면, 모델링 시간 및 연산 자원의 소모를 줄일 수 있다. When performing the structural analysis of complicated minute flow path shape, the analysis using the composite material analysis module embedded in most commercial structural analysis software can reduce the modeling time and the consumption of the calculation resources.
이러한 미세한 유로가 사용되는 응용분야는 화학적으로 에칭된 열교환기, 로켓 연소기의 냉각 격벽, 내연기관의 냉각핀 등이 있다.Applications where such microfluidic channels are used include chemically etched heat exchangers, cooling bulkheads in rocket combustors, cooling fins in internal combustion engines, and the like.
미세한 유로가 구현되어 있는 구조물의 구조 안정성을 검증하기 위해서는 유한요소법을 사용한 구조해석을 수행하게 되는데, 이때 구조해석을 수행하기 위해서 해당 구조물의 미세한 유로를 모델링하여야 한다. In order to verify the structural stability of a structure with a fine flow path, a structural analysis using a finite element method is performed. At this time, a fine flow path of the structure should be modeled in order to perform structural analysis.
그런데 동일한 형상을 지닌 많은 수의 유로들을 3차원으로 모델링하면 해석 모델의 요소수가 증가하여 많은 연산 자원이 소모되며, 따라서 분석 결과를 얻기까지 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.However, when a large number of flow paths having the same shape are modeled in three dimensions, the number of elements of the analytical model increases, consuming a large amount of operation resources, and therefore, it takes a considerable time to obtain the analysis result.
한편, 단순히 2차원 등가 모델을 이용할 경우, 미세유로의 형상에 의해 달라지는 강성을 정확하게 묘사할 수 없는 문제점이 있다.On the other hand, when the two-dimensional equivalent model is simply used, there is a problem that the rigidity which varies depending on the shape of the fine flow path can not be accurately described.
또한, 반복적인 형상을 모델링하는 것은 설계시 개발 기간이 길어지게 하는 문제점도 있었다. In addition, modeling the repetitive shape has a problem that the development period of the design is extended.
본 발명의 실시예들은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하여 복합 재료 모듈을 이용하여 미세 유로 구조를 해석하는 방법과 이를 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a method of analyzing a fine flow path structure using a composite material module and a computer-readable medium recording a program for performing the method.
본 발명의 일 측면에 따른 격벽에 의해 구획되어 유체가 배치될 다수의 유로가 형성된 구조체의 구조해석을 수행하는 구조 해석 방법은 모델링 수단이 유로가 형성되어 있는 길이방향 레이어와 유로가 형성되어 있지 않은 길이방향 레이어의 등가 강성 모델을 생성하는 단계 연산 수단이 상기 등가 강성 모델에 복합재 쉘 물성치를 적용하는 단계 및 상기 연산 수단이 복합재 모듈 소프트웨어를 이용하여 연산을 수행하는 단계를 포함한다. A structural analysis method for performing structural analysis of a structure partitioned by a partition wall according to an aspect of the present invention and having a plurality of flow paths to be disposed thereon is characterized in that the modeling means includes a longitudinal layer A step operation means for creating an equivalent stiffness model of the longitudinal layer applies the composite shell property to the equivalent stiffness model and the operation means performs the operation using the composite module software.
여기서, 상기 등가 강성 모델을 생성하는 단계는, 상기 유로가 형성되어 있지 않은 길이방향 레이어를 등방성 모델로 생성하는 단계와, 상기 유로가 형성되어 있는 길이방향 레이어를 이방성 모델로 생성하는 단계를 포함한다. Here, the step of generating the equivalent stiffness model may include a step of creating a longitudinal layer in which the flow path is not formed as an isotropic model, and a step of creating a longitudinal layer in which the flow path is formed as an anisotropic model .
상기 이방성 모델로 생성하는 단계는, 상기 유로를 매트릭스(matrix)로 가정하고 상기 유로를 정의하는 격벽을 파이버(섬유: fiber)로 가정하여 모델링하는 단계를 포함한다. The step of generating the anisotropic model includes a step of assuming that the flow path is a matrix and assuming that the partition defining the flow path is a fiber.
상기 등가 강성 모델을 생성하는 단계는 등가 밀도를 아래의 식으로 생성하되,Wherein the step of generating the equivalent stiffness model comprises the steps of:
여기서, ρ1는 격벽의 밀도이며, R1은 격벽의 부피비율이며,Here, rho 1 is the density of the partition wall, R1 is the volume ratio of the partition wall,
ρ2는 유로를 유동하게 되는 유체의 밀도이며, R2는 유체의 부피비율로 된다. rho 2 is the density of the fluid flowing in the flow path, and R2 is the volume ratio of the fluid.
한편, 상기 등가 강성 모델을 생성하는 단계는 등가 탄성 계수를 아래의 식으로 생성하되, Meanwhile, the step of generating the equivalent stiffness model may be such that an equivalent elastic modulus is generated by the following equation,
여기서, Ex 는 x 방향 탄성계수이며, Ez 는 z 방향 탄성계수이며, Ey는 y 방향 탄성 계수로 된다. Here, Ex is the x direction elastic modulus, Ez is the z direction elastic modulus, and Ey is the y direction elastic modulus.
한편, 상기 등가 강성 모델을 생성하는 단계는 등가 전단 계수를 아래의 식으로 생성하되, The step of generating the equivalent stiffness model may include generating an equivalent shear modulus according to the following equation,
여기서, Gxy는 xy 평면 전단계수이며, Gyz는 yz 평면 전단계수이며, Gzx는 zx 평면 전단계수이며, Where Gxy is the xy plane shear number, Gyz is the yz plane shear number, Gzx is the zx plane shear number,
R1은 격벽의 부피 비율이며, R2는 유체의 부피비율로 된다.R1 is the volume ratio of the partition wall, and R2 is the volume ratio of the fluid.
본 발명의 다른 측면에 따르면 전술한 구조 해석 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체가 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable medium having recorded thereon a program for performing the above-described structural analysis method.
본 발명에 따른 다양한 실시예의 구조 해석 방법 및 이를 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 의하면, 종래 3차원 분석에 따른 전산 자원의 낭비 요소를 배제할 수 있다. According to the structure analysis method of the various embodiments of the present invention and the computer-readable medium recording the program for performing the structure analysis, it is possible to eliminate the wasteful elements of computational resources according to the conventional three-dimensional analysis.
또한, 본 발명에 의하면, 미세 유로가 아니더라도 구조물 크기와는 상관없이 판형상의 구조물이며, 일정한 방향으로 유로가 형성되어 있고, 구조물 재료와 격벽이 동질 물질로 구성되어 있으며, 유로를 흐르는 유체가 유로를 채워져 빈 공간이 없는 특성을 가진 형상이 구조 해석에 사용될 수 있다. In addition, according to the present invention, even if it is not a fine flow path, irrespective of the size of the structure, the structure is a plate-like structure, the flow path is formed in a predetermined direction, the structure material and the partition wall are made of a homogeneous material, Shaped features with no voids can be used for structural analysis.
또한, 본 발명에 의하면, 기존의 범용 구조해석 소프트웨어의 해석 모듈로 냉각 유로 해석을 구현할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, cooling channel analysis can be implemented by an analysis module of conventional general structure analysis software.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 미세 유로 구조 해석의 구조체에 대한 레이어 구조를 간단히 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 미세 유로가 형성된 구조체에서 유로에 유체가 채워지는 경우에 대한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 미세 유로 구조 해석 방법에 대한 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view briefly explaining a layer structure of a structure of a microchannel structure analysis according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a case in which a fluid is filled in a flow path in the structure having the micro flow path shown in FIG. 1;
3 is a flowchart illustrating a method of analyzing a fine flow path structure according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 유로 구조 해석의 구조체에 대한 레이어 구조를 간단히 설명하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view briefly explaining a layer structure of a structure of a microchannel structure analysis according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 1을 참고하면 구조 해석을 하고자 하는 구조체(100)는 격벽에 의해 y 방향으로 이격되어 있으며 x 방향으로도 이격되어 있는 다수의 미세 유로(102)를 구비한다. Referring to FIG. 1, a
이 경우, 도 1에 도시된 zy 평면으로 보아, 격벽만으로 이루어지는 레이어(L1)과 레이어(L3)사이에 격벽과 유로가 혼재하는 레이어(L2)가 배치된다. 즉, 구조체를 zy 평면으로 레이어로 구분함으로써 1개의 레이어는 복합재의 1개의 쉘(shell) 요소로 치환될 수 있게 된다. In this case, in view of the zy plane shown in Fig. 1, a layer L2 in which the barrier ribs and the flow paths are mixed is disposed between the layer L1 and the layer L3 made up of only the barrier ribs. That is, by separating the structure into layers by zy plane, one layer can be replaced by one shell element of the composite material.
또한, zy 평면에서 y 방향은 길이 방향으로 나타내며, 하나의 레이어는 이러한 길이방향으로 연장되는 것으로 고려할 수 있게 된다. Also, the y direction in the zy plane is represented by the longitudinal direction, and one layer can be considered to extend in this longitudinal direction.
한편, 도 2는 도 1의 미세 유로가 형성된 구조체에서 유로에 유체가 채워지는 경우에 대한 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a case in which a fluid is filled in a flow path in a structure in which the microfluidic channel of FIG. 1 is formed.
여기서, 상기 구조체(100)가 냉각 장치를 구성한다고 하면, 개별 유로(102)는 냉각수(C)가 유동하는 유로가 되며, 이러한 냉각수가 유동하는 유로(102)는 격벽(104)을 포함하는 구성요소와 열교환을 하여 해당 구성요소의 온도를 하강시키는 역할을 하게 된다. Here, if the
도 1 및 도 2를 참고하면, 레이어(L2)의 유로(104)들의 내부에는 유체인 냉각수(C)가 유동하되, 상기 유로(102)를 흐르는 유체인 냉각수는 유로의 내부 공간을 이론적으로 완전히 채워서 유동하게 되므로 내부에 유체가 채워지지 않은 빈공간은 존재하지 않는 것으로 가정한다. 1 and 2, the cooling water C as a fluid flows in the
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 구조체(100)에서는 유로가 일정한 방향, 예를 들어 z 방향으로 연장되어 형성된다. 또한, 구조체(100)의 재료 및 격벽(104)는 동질물질(homogeneous)로 구성되는 것으로 모델링한다. Meanwhile, in the
도 1 및 도 2를 참고하면, 하나의 레이어(L2)는 냉각수(C)로 채워지는 유로(102)와 구조체의 동질물질로 구성되는 격벽(104)이 교번하여 혼재하고 있는 구조이다. Referring to FIGS. 1 and 2, one layer L2 has a structure in which a
레이어(L2)만을 살펴본다면, 레이어(L2)는 복합재로 볼 수 있다. 복합재는 한가지 이상의 성분으로 만들어진 물질이다. 복합재는 일반적으로 파이버(섬유)와 매트릭스의 두가지 구성성분으로 이루어진다. 여기서 파이버는 매트릭스를 보강하게 하기 위해서 매트릭스에 함유된다. If only layer L2 is examined, layer L2 can be regarded as a composite material. A composite is a material made up of one or more components. Composites generally consist of two components: fiber (fiber) and matrix. Where the fibers are contained in the matrix to reinforce the matrix.
이러한 복합재의 구성을 본원발명의 구조 해석의 구조체에 대응시키면, 레이어(L2)의 유로(102)는 매트릭스가 되고 격벽(104)는 파이버가 되는 것으로 가정할 수 있다. 따라서 유로(102)가 있는 제2레이어(L2)는 매트릭스인 냉각수(C)인 유로 내부의 유체와 이러한 유로를 구획하게 되는 파이버인 격벽(104)으로 구성된 복합재료의 성격을 띠게 되며, 이방성 물성치를 대입하여 그 특성을 구할 수 있게 된다.Assuming that the structure of the composite material is made to correspond to the structural analysis structure of the present invention, it can be assumed that the
이에 비하여, 유로(102)가 형성되어 있지 않은 레이어인 제1 레이어(L1) 및 제3 레이어(L2)는 단일의 동질 물질이므로 등방성 물성치를 대입하여 그 특성을 구할 수 있게 된다. On the other hand, since the first layer L1 and the third layer L2, which are layers in which the
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 등방성의 제 1 레이어(L1) 상에 이방성의 제 2 레이어(L2)를 적층하고 다시 제 2 레이어(L2)위에 등방성의 제 3 레이어(L3)를 적층하여 복합재로 된 하나의 구조체를 형성할 수 있게 된다. On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, an anisotropic second layer L2 is laminated on a first isotropic layer L1, and a third isotropic layer L3 is formed on the second layer L2. It becomes possible to form a single structure made of a composite material.
구조 해석에 대한 현존하는 상용 소프트웨어들은 각 레이어에 대응하는 쉘(shell) 별 구조분석을 수행할 수 있다. Existing commercial software for structural analysis can perform shell-specific structural analysis corresponding to each layer.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 미세 유로 구조 해석 방법에 대한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of analyzing a fine flow path structure according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 미세 유로를 가진 구조체의 구조를 해석하는 방법은 우선 미세 유로를 설계하는 단계(S1)를 수행하여 구체적인 미세 유로를 특정하고, 그 미세 유로를 가진 구조체의 실제 단면 형상을 파악하는 단계(S2)를 포함하게 된다.Referring to FIG. 3, in the method of analyzing the structure of the microchannel-structured structure, first, the microchannel designing step (S1) is performed to specify the specific microchannel and the actual cross-sectional shape of the microchannel- (Step S2).
이후, 본 발명에 따른 구조 해석 방법은 전술한 바와 같이 모델링 수단이 유로가 형성되어 있는 레이어와 유로가 형성되어 있지 않은 레이어의 등가 강성 모델을 생성하는 단계(S3)를 포함하며, 이어서, 연산 수단이 상기 등가 강성 모델에 복합재 쉘 물성치를 적용하는 단계(S4)를 포함한다. Thereafter, the structural analysis method according to the present invention includes a step (S3) of creating an equivalent stiffness model of a layer in which a flow path is formed and a layer in which a flow path is not formed, as described above, (S4) applying the composite shell properties to the equivalent stiffness model.
여기서, 모델링 수단과 연산 수단은 별개의 수단일 수도 있고 선택적으로 하나의 계산 단위의 구성요소일 수도 있다. Here, the modeling means and the computing means may be separate means, or alternatively may be a component of one computing unit.
또한, 본 발명에 따른 구조 해석 방법은, 상기 연산 수단이 복합재 모듈 소프트웨어를 이용하여 연산을 수행하는 단계(S4)를 포함한다. Further, the structural analysis method according to the present invention includes the step (S4) in which the calculation means performs an operation using the composite module software.
여기서, 상기 등가 강성 모델을 생성하는 단계(S3)는, 도 1 및 도 2와 관련하여 전술한 바와 같이 상기 유로가 형성되어 있지 않은 길이방향 레이어(L1, L3)를 등방성 모델로 생성하는 단계와, 상기 유로가 형성되어 있는 길이방향 레이어(L2)를 이방성 모델로 생성하는 단계를 포함한다. Here, the step S3 of creating the equivalent stiffness model includes the steps of creating the longitudinal layers L1 and L3 in which the flow path is not formed in the isotropic model as described above with reference to Figs. 1 and 2 , And generating the longitudinal layer (L2) in which the flow path is formed as an anisotropic model.
또한, 상기 이방성 모델로 생성하는 단계는 상기 유로(102)를 매트릭스로 가정하고 상기 유로를 정의하는 격벽(104)을 파이버로 가정하여 모델링하는 단계를 포함한다. In addition, the step of generating the anisotropic model includes a step of modeling assuming that the
한편, 복합소재인 구조체(100)의 등가 이방성 물질 계수 산출을 위하여 필요한 소재 물성치의 변수는 아래 표 1과 같이 정의한다. Meanwhile, the parameters of the material properties required for calculating the equivalent anisotropic material coefficient of the
또한, 도 1 및 도 2의 좌표계에 기초하여 복합소재인 구조체의 물성치는 아래 표 2와 같이 정의한다.In addition, the physical properties of the composite structure based on the coordinate system shown in Figs. 1 and 2 are defined as shown in Table 2 below.
이러한 조건과 정의하에 x, y, z 방향에 대한 탄성 계수는 아래 수학식 1로 계산된다.Under these conditions and definitions, the elastic modulus in the x, y, and z directions is calculated by Equation 1 below.
여기서, Ex 는 x 방향 탄성계수이며, Ez 는 z 방향 탄성계수이며, Ey는 y 방향 탄성 계수이다. Here, Ex is the x direction elastic modulus, Ez is the z direction elastic modulus, and Ey is the y direction elastic modulus.
또한 이러한 조건과 정의하에 xz 평면, yz 평면, zx 평면에 대한 각각의 전달계수는 아래 수학식 2로 표현된다.Also, under these conditions and definitions, the respective transfer coefficients for the xz plane, the yz plane, and the zx plane are expressed by the following equation (2).
여기서, Gxy는 xy 평면에서의 전단계수를 가리키며, Gyz는 yz 평면의 전단계수를 가리키며, Gzy는 zy 평면에서의 전단계수를 가리키며, G1은 등방성 물질의 전단계수를 가리키며, R1은 등방성 물질인 격벽의 부피비율을 가리키며, G2는 이방성 물질의 전단계수를 가리키며, R2는 이방성 물질을 이루는 유로의 부피비율을 가리킨다. Here, Gxy denotes the front-end number in the xy plane, Gyz denotes the front-end number of the yz plane, Gzy denotes the front-end number in the zy plane, G1 denotes the front-end number of the isotropic material, G2 is the shear rate of the anisotropic material, and R2 is the volume ratio of the flow channel forming the anisotropic material.
또한, 유로에 빈공간 없이 채워지는 유체인 냉각수를 포함하는 이방성 물질의 경우 탄성계수, 포아송비, 전단계수는 아래의 수학식 3의 조건으로 정의된다.In the case of the anisotropic material including the cooling water which is a fluid filled in the flow path without voids, the modulus of elasticity, Poisson's ratio, and shear number are defined by the following equation (3).
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 x, y, z 좌표계에 따른 평면에서의 등가 포아송 비는 아래 수학식 4로서 표현된다.In addition, the equivalent Poisson's ratio in the plane according to the x, y, z coordinate system shown in Figs. 1 and 2 is expressed by the following equation (4).
이러한 조건과 정의하에서, 본 발명의 구조 해석 방법에서 상기 등가 강성 모델을 생성하는 단계는 등가 밀도를 아래의 수학식 5로 생성하게 된다. Under these conditions and the definition, the step of generating the equivalent stiffness model in the structure analysis method of the present invention generates the equivalent density by the following equation (5).
여기서, ρ1는 격벽의 밀도이며, R1은 격벽의 부피비율이며, ρ2는 유체의 밀도이며, R2는 유체의 부피비율이다. Where r1 is the density of the partition, R1 is the volume ratio of the partition, r2 is the density of the fluid, and R2 is the volume ratio of the fluid.
도 3을 참고하면, 단계(S5)는 기존의 상용 복합재 모듈을 이용하여 연산을 수행하는 단계인데, 여기서는 복잡한 형상의 구조물을 간단한 형상의 육면체, 사면체 등의 요소로 나누고, 이 각 요소의 해를 근사법으로 구하여, 전체 형상의 특성을 구하는 유한요소법이 채용될 수 있다. Referring to FIG. 3, step S5 is a step of performing an operation using an existing commercial composite module. Here, a structure having a complex shape is divided into elements such as a simple shape of a hexahedron or a tetrahedron, A finite element method for obtaining the characteristics of the entire shape can be employed.
한편, 등가 강성을 모델링하는 단계(S34)는 복합재인 제2 레이어(L2)를 파이버와 매트릭스로 구성된 이방성 물질로 모델링하며, 이러한 복합재는 판(plate)형상이므로 전술한 유한요소법으로 해석을 수행할 때 2차원 요소인 쉘(shell)형상으로 치환되어 구조 해석이 수행된다. Meanwhile, the step S34 of modeling the equivalent stiffness is performed by modeling the second layer L2, which is a composite material, with an anisotropic material composed of a fiber and a matrix. Since such a composite material is in the form of a plate, The shell structure is substituted with a two-dimensional element, and structural analysis is performed.
한편, 본 발명의 다른 특징에 의하면, 앞서 설명한 바와 같은 구조 해석 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable medium having recorded thereon a program for performing the structure analysis method as described above.
선택적으로, 본 발명에 따르면, 앞서 설명한 바와 같은 구조 해석 방법을 수행하는 구조 해석 시스템이 제공된다. Alternatively, according to the present invention, there is provided a structural analysis system for performing the structural analysis method as described above.
선택적으로, 본 발명에 따르면, 앞서 설명한 바와 같은 구조 해석 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다. Alternatively, according to the present invention, there is provided a computer program for performing the structural analysis method as described above.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover all such modifications and variations as fall within the true spirit of the invention.
100 : 구조체
102: 유로
104: 격벽
L1, L2, L3: 레이어 100: structure
102: Euro
104:
L1, L2, L3: Layer
Claims (7)
상기 구조 해석 방법은,
모델링 수단이 유로가 형성되어 있는 길이방향 레이어와 유로가 형성되어 있지 않은 길이방향 레이어의 등가 강성 모델을 생성하는 단계
연산 수단이 상기 등가 강성 모델에 복합재 쉘 물성치를 적용하는 단계 및
상기 연산 수단이 복합재 모듈 소프트웨어를 이용하여 연산을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 해석 방법.A structure analyzing method for performing a structural analysis of a structure partitioned by a partition and having a plurality of flow paths through which a fluid is to be arranged,
In the structure analysis method,
The modeling means generates the equivalent stiffness model of the longitudinal layer in which the flow path is formed and the longitudinal layer in which the flow path is not formed
Applying a composite shell property to the equivalent stiffness model;
Wherein the calculating means comprises performing an operation using the composite module software.
상기 등가 강성 모델을 생성하는 단계는,
상기 유로가 형성되어 있지 않은 길이방향 레이어를 등방성 모델로 생성하는 단계와,
상기 유로가 형성되어 있는 길이방향 레이어를 이방성 모델로 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 해석 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of generating the equivalent stiffness model comprises:
Generating a longitudinal layer in which the flow path is not formed in an isotropic model;
And generating an anisotropic model of the longitudinal layer in which the flow path is formed.
상기 이방성 모델로 생성하는 단계는,
상기 유로를 매트릭스로 가정하고 상기 유로를 정의하는 격벽을 파이버로 가정하여 모델링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 해석 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the step of generating the anisotropic model comprises:
And modeling the partition assuming the flow path as a matrix and assuming the partition defining the flow path as a fiber.
상기 등가 강성 모델을 생성하는 단계는 등가 밀도를 아래의 식으로 생성하되,
여기서, ρ1는 격벽의 밀도이며, R1은 격벽의 부피비율이며,
ρ2는 유체의 밀도이며, R2는 유체의 부피비율인 것을 특징으로 하는 구조 해석 방법.The method of claim 3,
Wherein the step of generating the equivalent stiffness model comprises the steps of:
Here, rho 1 is the density of the partition wall, R1 is the volume ratio of the partition wall,
2 is the density of the fluid, and R2 is the volume ratio of the fluid.
상기 등가 강성 모델을 생성하는 단계는 등가 탄성 계수를 아래의 식으로 생성하되,
여기서, Ex 는 x 방향 탄성계수이며, Ez 는 z 방향 탄성계수이며, Ey는 y 방향 탄성 계수인 것을 특징으로 하는 구조 해석 방법.The method of claim 3,
Wherein the step of generating the equivalent stiffness model comprises the steps of:
Here, Ex is the x direction elastic modulus, Ez is the z direction elastic modulus, and Ey is the y direction elastic modulus.
상기 등가 강성 모델을 생성하는 단계는 등가 전단 계수를 아래의 식으로 생성하되,
여기서, Gxy는 xy 평면 전단계수이며, Gyz는 yz 평면 전단계수이며, Gzx는 zx 평면 전단계수이며,
R1은 격벽 부피 비율이며, R2는 유체의 부피비율인 것을 특징으로 하는 구조 해석 방법.The method of claim 3,
Wherein the step of generating the equivalent stiffness model comprises the steps of:
Where Gxy is the xy plane shear number, Gyz is the yz plane shear number, Gzx is the zx plane shear number,
R1 is the bulkhead volume ratio, and R2 is the volume ratio of the fluid.
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