빔 또는 트러스, 조인트 상태, 선택한 빔의 단면 속성을 정의합니다. 빔의 경우 각 끝 조인트에 하중과 모멘트 전달을 제어합니다. 이를 통해 끝 조인트의 하중과 모멘트 요소를 해제(0으로 설정)할 수 있습니다. 구속이 조인트에 적용되고 조인트가 만나는 모든 빔 끝에 적용됩니다.
조인트 마침 조건은 빔과 공통 조인트에 연결된 다른 빔 사이에서 하중과 모멘트가 전달될 수 있는지 여부를 결정합니다. 조인트에 대한 구속조건은 활성 조인트 상태와 관련된 자유도의 제한만 적용할 수 있습니다. 예를 들어, 빔 끝을 힌지로 정의하고 관련 조인트에 고정 구속조건을 적용하는 경우 고정 구속조건에도 불구하고 지정된 빔 끝은 여전히 자유롭게 회전할 수 있습니다. 반대로, 빔 끝을 강체로 정의하고 관련 조인트에 고정 구속조건을 적용하는 경우 빔 끝은 회전할 수 있지만, 해당 조인트에 강체 끝도 있는 연결 빔으로 모멘트가 전달됩니다.
Simulation 스터디 트리에서 빔 정의를 오른쪽 클릭하고 정의 편집 을 클릭합니다.
유형
선택한 구조용 멤버의 요소 유형을 설정합니다.
빔
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빔 요소는 축, 굽힘, 비틀림 하중에 저항합니다. |
트러스
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트러스 요소는 축 스프링과 같이 축 하중에만 저장할 수 있습니다. |
빔 방향 표시
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그래픽 영역의 빔 방향 표시를 전환합니다. 빨간색 화살표는 선택한 빔의 양수 축 방향을, 초록색 화살표는 양수 방향 1을, 파란색 화살표는 양수 방향 2를 표시합니다.

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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 끝 1
에 하중과 모멘트를 설정합니다. 빔에만 사용됩니다.
빔의 끝 1

과 끝 2

가 그래픽 영역에서 다른 색으로 강조 표시됩니다.
강체
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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
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끝이 자유롭게 회전될 수 있고 조인트로 모멘트를 전달하지 않습니다. 이 조건을 공통 조인트가 만나는 모든 빔 끝에 적용해서 중간 힌지로 조인트를 정의합니다. |
이동
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끝이 자유롭게 평행이동 될 수 있고 조인트로 하중을 전달하지 않습니다. |
직접
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각 하중과 모멘트 요소의 경우 0인지 여부를 직접 지정합니다.
힌지 - 첫번째 방향
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이 옵션을 선택해서 단면의 첫번째 방향에 대한 모멘트가 0으로 설정합니다. 끝이 이 방향을 기준으로 회전할 수 있습니다.
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힌지 - 두번째 방향
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단면의 두번째 방향에 대한 모멘트가 0일 경우 이 옵션을 선택합니다. 끝이 이 방향을 기준으로 회전할 수 있습니다.
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힌지 - 빔따라
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빔의 축 방향에 대한 모멘트가 0일 경우 이 옵션을 선택합니다. 끝이 이 방향을 기준으로 회전할 수 있습니다.
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이동 - 첫번째 방향
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단면의 첫번째 방향에 대한 하중이 0일 경우 이 옵션을 선택합니다. 끝이 이 방향따라 평행 이동할 수 있습니다.
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이동 - 두번째 방향
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단면의 두번째 방향에 대한 하중이 0일 경우 이 옵션을 선택합니다. 끝이 이 방향따라 평행 이동할 수 있습니다.
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이동 - 빔따라
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빔의 축 방향에 대한 하중이 0일 경우 이 옵션을 선택합니다. 끝이 이 방향따라 평행 이동할 수 있습니다.
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끝2 연결
빔의
에 하중과 모멘트를 설정합니다. 옵션은
와 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
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비틀림 상수의 계산을 위한 길이의 단위와 최대 비틀림 전단을 위한 거리의 단위
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비틀림 강성 상수(K) |
비틀림 강성 상수를 표시합니다(4제곱 길이). 비틀림 강성 상수는 빔의 단면 함수입니다. 소프트웨어가 빔 프로파일의 비틀림 강성 상수를 대부분 계산합니다. 다양한 단면의 비틀림 강성 상수 수식에 대한 관련 정보는 Formulas for Stress and Strain, Roark and Young, Chapter 9, Table 20을 참고하십시오.
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최대 전단 응력 거리 |
단면의 전단 중심에서 단면의 가장 먼 점까지의 최대 거리입니다(중심이 전단 중심에 놓인 외접원의 반경, CTOR). 
그 후 최대 비틀림 전단 응력은 다음에서 계산됩니다. τ max = (T / K)* CTOR. 여기서 T는 적용된 토크입니다.
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1 방향 전단계수, 2 방향 전단계수 |
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.
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원래대로
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변수를 기본값으로 되돌립니다.
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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 |