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앤시스 메커니컬을 활용한 복합재 압력용기의 구조해석
2020-12-31 1,689 22

앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례


이번 호에서는 앤시스 메커니컬(Ansys Mechanical)을 활용하여 복합재료 압력용기를 해석하는 방법에 대해 소개하고자 한다.


■ 김준환
앤시스 국내 총판인 태성에스엔이의 구조해석 엔지니어로, 기술용역 및 지원 업무를 담당하고 있다.
이메일 | junhwan_kim@tsne.co.kr
홈페이지 | www.tsne.co.kr

일반적으로 복합재 압력용기는 필라멘트 와인딩 공법을 통해 제작되며 추진체나 수소 저장 용기 등에 사용되고 있다. 최근에는 그린 뉴딜 정책의 일환으로 수소자동차 또는 수소 충전소 등에 사용될 수소 저장 용기 등에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이 때, 앤시스 제품과 같은 FEM 해석 소프트웨어를 사용한다면 모델 형상, 물성, 하중 조건을 개발 편의성이 증가하고 개발 비용이 감소하는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 앤시스에서는 복합재 구조물 해석 전용 전/후처리를 위한 전용 모듈인 ACP(Ansys Composite PrepPost)를 제공하고 있어 복합재료를 쉽고 빠르게 모델링이 가능하며, 여러 파손 이론을 제공하고 있어 다양한 결과를 확인 할 수 있다.

 

1. 해석 모델
이번호의 예제에 사용할 모델은 <그림 1>과 같이 돔(dome)과 실린더(cylinder) 그리고 보스(boss)로 구성되며, 돔과 실린더는 카본/에폭시(carbon/epoxy), 보스는 스틸(steel) 재료를 적용하였다.

 


그림 1. 복합재 압력용기의 구성

김준환 junhwan_kim@tsne.co.kr


출처 : 캐드앤그래픽스 2021년 1월호

포인트 : 1,000P (정기구독자 무료 다운로드)

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