빔 적용-편집 PropertyManager

선택한 빔의 빔 또는 트러스, 조인트 조건 및 단면 속성을 정의합니다. 빔의 경우 각 끝에 하중과 모멘트 전달을 제어합니다. 따라서 하중이나 모멘트 요소를 끝 부분에 해제 (0으로 지정)할 수 있습니다. 구속이 조인트에 적용되고 조인트가 만나는 모든 빔 끝에 적용됩니다.

여기에 지정된 옵션이 구속을 무시합니다. 예를 들어, 빔 끝을 힌지로 정의하고 연관된 조인트에 고정 구속을 적용할 경우, 지정된 빔 끝이 힌지의 역할을 하고 모멘트가 없게 됩니다.

Simulation 스터디 트리에서 빔 정의를 오른쪽 클릭하고 정의 편집 을 클릭합니다.

유형

선택한 구조용 멤버의 요소 유형을 설정합니다.

빔 빔 요소는 축, 굽힘, 비틀림 하중에 저항합니다.
트러스 트러스 요소는 축 스프링과 같이 축 하중에만 저장할 수 있습니다.
빔 방향 표시 그래픽 영역의 빔 방향 표시를 전환합니다. 빨간색 화살표는 선택한 빔의 양수 축 방향을, 초록색 화살표는 양수 방향 1을, 파란색 화살표는 양수 방향 2를 표시합니다.

show_beam_direction_example.png
빔 하중과 응력은 빔의 로컬 좌표계에 대해 나열됩니다. 압력축 하중 하에서 빔이나 트러스는 축 빔 응력값이 음수로 표시되고 축 인장 하중 하에서는 축 빔 응력값을 양수로 표시합니다.

끝1 연결

빔의 End 1 I_End1_20.png에 하중과 모멘트를 설정합니다. 빔에만 사용됩니다.

빔의 End 1 I_End1_20.png 및 End 2 I_End2_20.png가 그래픽 영역에서 다른 색상으로 강조 표시됩니다.
강체 끝에서 릴리즈(해제)되는 하중이나 모멘트가 없습니다. 구속이 연관된 조인트에 적용될 경우, 구속 조건이 완전히 하중과 모멘트 전달을 정의합니다. 적용되는 구속이 없는 경우, 연속이 연관된 조인트에 가정됩니다. 이 끝에 하중이나 모멘트를 릴리즈 (0로 설정)해야 할 이유가 없으면 이 옵션을 사용합니다.
힌지 끝이 자유롭게 회전될 수 있고 조인트로 모멘트를 전달하지 않습니다. 이 조건을 조인트가 만나는 모든 빔 끝에 적용해서 중간 힌지로 조인트를 정의합니다.
이동 끝이 자유롭게 평행이동 될 수 있고 조인트로 하중을 전달하지 않습니다.
직접 각 하중과 모멘트 요소의 경우 0인지 여부를 직접 지정합니다.

힌지 - 첫번째 방향

이 옵션을 선택해서 단면의 첫번째 방향에 대한 모멘트가 0으로 설정합니다. 끝이 이 방향을 기준으로 회전할 수 있습니다.

힌지 - 두번째 방향

단면의 두번째 방향에 대한 모멘트가 0일 경우 이 옵션을 선택합니다. 끝이 이 방향을 기준으로 회전할 수 있습니다.

힌지 - 빔따라

빔의 축 방향에 대한 모멘트가 0일 경우 이 옵션을 선택합니다. 끝이 이 방향을 기준으로 회전할 수 있습니다.

이동 - 첫번째 방향

단면의 첫번째 방향에 대한 하중이 0일 경우 이 옵션을 선택합니다. 끝이 이 방향따라 평행 이동할 수 있습니다.

이동 - 두번째 방향

단면의 두번째 방향에 대한 하중이 0일 경우 이 옵션을 선택합니다. 끝이 이 방향따라 평행 이동할 수 있습니다.

이동 - 빔따라

빔의 축 방향에 대한 하중이 0일 경우 이 옵션을 선택합니다. 끝이 이 방향따라 평행 이동할 수 있습니다.

끝2 연결

빔의 End 2 I_End2_20.png에 하중과 모멘트를 설정합니다. 옵션은 End 1 I_End1_20.png와 유사합니다.

단면 속성

SOLIDWORKS 데이터베이스의 용접구조물 프로파일을 사용하는 구조용 멤버의 경우 Simulation이 단면 속성을 계산합니다. 테이퍼 빔의 경우 빔 바디에 메시를 작성한 후 Simulation이 빔 길이를 가로지르는 선택한 단면에서 단면 속성을 계산합니다. 사용자 정의 빔 프로파일의 경우 사용자 정의 단면 속성을 입력합니다.

빔 세부 정보 대화 상자에 빔의 단면 속성이 나열됩니다. 빔 바디를 오른쪽 마우스로 클릭하고 상세를 클릭합니다.

단위 비틀림 상수의 계산을 위한 길이의 단위와 최대 비틀림 전단을 위한 거리의 단위
비틀림 상수(K) 비틀림 강성 상수(길이의 네 제곱)를 표시합니다. 비틀림 상수는 빔 단면의 함수입니다.
소프트웨어는 대부분의 빔 프로파일에 대해 비틀림 상수를 계산합니다. 다양한 단면의 비틀림 상수 수식에 대한 관련 정보는 Formulas for Stress and Strain, Roark and Young, Chapter 9, Table 20을 참고하십시오.
최대 전단 거리(CTOR)

단면의 전단 중심에서 단면의 가장 먼 점까지의 최대 거리(중심이 전단 중심에 놓인 외접원의 반경).

beam_CTOR.png

그 후 최대 비틀림 전단 응력은 다음에서 계산됩니다. τ max = (T / K)* CTOR. 여기서 T는 적용된 토크입니다.

전단 계수 전단 계수는 빔의 단면에 걸친 가변 전단 응력 분포를 설명하며, 빔의 전단 변형을 계산하는 데 사용됩니다. 이 값은 단면의 모양과 빔에 지정된 재질의 포아송비에 따라 달라집니다.
Simulation은 빔의 단면 속성과 응력 해석을 위한 등계수 요소(Karan S. Surana, International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol 14, 475-497 (1979))에 설명된 수치 계산법에 따라 임의의 단면을 가진 빔의 전단 계수를 도출합니다.

사각형 단면을 가진 빔의 경우 대부분 전단 계수는 5/6입니다. 높이 대 깊이 비율과 포아송비 값이 다양한 사각형 빔의 경우 전단 계수는 5/6가 아닐 수 있습니다. 다음 표를 참조하십시오.
원래대로 변수를 기본값으로 되돌립니다.

다음 표에는 높이 대 깊이 비율 및 포아송비(v)가 다양한 사각형 빔의 전단 계수가 나와 있습니다.

참조: Shear correction factors in Timoshenko’s beam theory for arbitrary shaped cross-sections, by F. Gruttmann and W. Wagner, Computational Mechanics, Vol 27, 199-207 (2001)

높이 대 깊이 비율 포아송비, v = 0 포아송비, v = 0.25 포아송비, v = 0.5
2 0.8333 0.8331 0.8325
1 0.8333 0.8295 0.8228
0.5 0.8333 0.7961 0.7375
0.25 0.8333 0.6308 0.4404