진동 해석을 하기 위해서는 기본적으로 모달 해석을 먼저 진행하여 구조의 특성인 고유주파수와 고유모드를 계산합니다.

SOLIDWORKS Simulation Professional에서 모달 해석을 수행할 수 있습니다.

본 기술문서에서는 간단한 빔 모델을 사용하여 계산된 고유주파수 결과와 해석 결과를 비교해보도록 하겠습니다.

아래와 같이 순서대로 주어진 빔 모델에 대한 강성, 처짐 등의 결과를 사용하여 해당 빔 모델의 1차, 2차 고유주파수를 계산할 수 있습니다.

동일한 모델 및 데이터를 사용하여 SOLIDWORKS Simulation과 Abaqus (3DEXPERIENCE)에서 모달 해석을 수행하여 아래와 같이 결과를 얻을 수 있습니다.

보이는 바와 같이 계산 결과와 해석 결과가 비슷하게 나온 것으로 확인됩니다.

상기 고유주파수에 차이가 있는 것은 요소 크기 때문에 발생하였습니다. 모달 해석이 요소 크기에 또는 요소 종류에 따라서 결과에 크게 미칠 수 있습니다.

본 빔 예제 같은 경우 모드 현상이 높을수록 빔 모드 현상의 거동에 커브가 많아지기 때문에 높은 모드의 현상을 정확하게 확인하기 위해서는

요소 크기를 많이 줄일 필요가 있습니다. SOLIDWORKS Simulation 같은 경우 요소가 상대적으로 크기 때문에 구조 강성이

높으며 고유주파수가 높게 발생됩니다.

Beam Deflection 방식으로 간단하게 대표적인 1차와 2차 모드를 확인하였습니다만 다른 모달 계산식을 통해서 더 많은 고유주파수를 확인할 수 있습니다.