모드 해석의 실기 모델 예제¶
해석 모델¶
모드 해석의 실기 모델 검증 예제를 표 9.3.1에 나타냅니다. 이 중 EX07(터빈 로터)과 EX08(스프링)의 모델 형상을 그림 9.3.1과 그림 9.3.2에 나타냅니다. 그 밖의 모델 형상은 대응하는 검증 내용의 탄성 정적 해석 검증 예제와 동일하며 이미 제시되어 있습니다. 요소 종류 731 및 741의 예제를 실행하려면 별도의 직접 솔버가 필요합니다.
표 9.3.1 모드 해석의 실기 모델 검증 예제
| 케이스명 | 요소 종류 | 검증 모델 | 절점 수 | 자유도 수 |
|---|---|---|---|---|
| EX06 | 342 | 터빈 블레이드 | 10,095 | 30,285 |
| EX07 | 361 | 터빈 로터 | 127,440 | 382,320 |
| EX08 | 342 | 스프링 | 78,771 | 236,313 |
| EX09 | 741 | 원통 셸 | 10,100 | 60,600 |
| EX10A | 731 | 와인 글라스 (조밀하지 않음) | 7,240 | 43,440 |
| EX10B | 731 | 와인 글라스 (중간) | 48,803 | 292,818 |
그림 9.3.1 터빈 로터 (EX07)
그림 9.3.2 스프링 (EX08)
해석 결과¶
모드 형상과 고유진동수를 아래에 나타냅니다.
EX06 터빈 블레이드¶
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| (a) 1차 모드 (1170 kHz) | (b) 2차 모드(3250kHz) |
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| (c) 3차 모드(4130kHz) | (d) 4차 모드(4140kHz) |
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| (e) 5차 모드(8210kHz) |
그림 9.3.3 EX06 터빈 블레이드 모드 형상
EX07 터빈 로터¶
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| (a) 1차 모드(1067Hz) | (b) 2차 모드(1072Hz) |
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| (c) 3차 모드(1072Hz) | (d) 4차 모드(1093Hz) |
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| (e) 5차 모드(1093Hz) | |
그림 9.3.4 EX07 터빈 로터 모드 형상
EX08 스프링¶
| 1차 모드 (445Hz) | 2차 모드 (446Hz) | 3차 모드 (908Hz) |
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| 4차 모드 (985Hz) | 5차 모드 (1819Hz) | |
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| FrontISTR | NASTRAN | |
|---|---|---|
| 1 | 445 Hz | 445 Hz |
| 2 | 446 Hz | 446 Hz |
| 3 | 908 Hz | 908 Hz |
| 4 | 985 Hz | 986 Hz |
| 5 | 1810 Hz | 1810 Hz |
그림 9.3.5 EX08 스프링 모드 형상
EX09 원통 셸¶
(a) 1, 2차 모드 (109 Hz)
(b) 3,4차 모드(570Hz)
(c) 5차 모드(615Hz)
그림 9.3.6 EX09 원통 셸 모드 형상
EX10A 와인 글라스¶
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| (a) 1차 모드(101Hz) | (b) 2차 모드(102Hz) | (c) 3차 모드(354Hz) |
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| (d) 4차 모드(1335Hz) | (e) 5차 모드(1336Hz) |
그림 9.3.7 EX10A 와인 글라스 모드 형상