FEA에서 사용하는 단위

엔지니어들이 처음 CAE를 접하게 될 때 단위 시스템 간의 환산에 대해 혼란을 겪게 되는 경우가 있습니다. 

FEA를 수행할 때 해결하고자 하는 물리학 문제가 다양한 방식으로 정의될 수 있다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 

단위계의 기초

단위 시스템을 이해하기 위해서는 세가지 기본 규칙이 있습니다. 

1. 모든 단위계는 기본 단위 구성으로 정의됩니다.

2. 모든 단위계에는 유도 단위(Derived Units)가 포함됩니다.

3. 모든 단위계는 일관성을 유지해야 합니다. 

기본단위

물리계의 기본적인 특성을 설명하는데 길이, 질량, 시간, 온도, 전류, 광도 및 물질량 등이 있습니다. 

원하는 값을 설명하기 위해 적절한 단위계를 선택할 수 있지만, 기본 단위로 선택된 단위는 모든 유도단위와 일치해야하는 점이 중요합니다.

이러한 이유로 해석을 한다면 미터법(Metric System) 또는 야드파운드법(Imperial System)과 같은 표준화된 단위계를 사용하는 것을 권장합니다. 

유도 단위

위의 표를 토대로 유도 단위를 살펴보겠습니다. 

이름에서 알 수 있듯이 유도 단위는 아래 그림과 같이 기본 단위에서 유도 됩니다. 

단위 시스템 표준화

야드파운드법

야드-파운드법은 일반적으로 미국에서 자동차 속도, 건물 크기, 무게, 액체 체적 등을 측정하는 데에 사용됩니다.

그러나 국제적으로는 미국을 제외한 많은 국가에서는 미터법을 사용하고 있습니다.

야드-파운드법과 미터법 간에는 변환을 위한 정확한 관계가 있으며, 이는 국제적인 표준화 노력의 일환으로 정의되어 있습니다.

특히 미국에서는 건설, 공항, 운송 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

미터법(SI)

미터법이라고도 알려진 국제 단위계(SI)는 전 세계적으로 가장 일반적으로 사용되는 단위 체계입니다.

확장성이 용이하기 때문에 영국식 단위계보다 직관적으로 이해하기 쉬운 편입니다.

아래 표를 참조하십시오.