[CAE] 베어링 커넥터의 기술적 설명

역사

SOLIDWORKS® Simulation 2007에서는 베어링 커넥터(Bearing Connector)라는 새로운 유형의 커넥터가 도입되었습니다. 이후 2009년 버전에서, 새로운 유형의 베어링이 추가되면서 기존의 베어링 커넥터가 베어링 구속(Bearing Fixture)으로 이름이 변경되었습니다. 이 새로운 베어링은 샤프트와 하우징이라는 두 개의 부품을 연결하는 실제 커넥터로 기능합니다. 사용자는 샤프트의 분할된 원통형 면과 하우징의 원통형 또는 구형 면(또는 쉘의 원형 가장자리) 사이에 베어링 커넥터를 정의할 수 있습니다.

2024년 버전에서는 베어링 커넥터의 연결 유형(Connection Type)과 강성(Stiffness) 정의에 대한 개선이 이루어졌습니다. 이에 대한 자세한 내용은 "What's New" 문서의 "Enhanced Bearing Connectors" 항목을 참조하십시오.

보다 자세한 내용은 SOLIDWORKS Simulation 온라인 도움말의 "Using Bearing Connectors" 항목을 참고하시기 바랍니다.

정의

샤프트 부품의 원통형 면을 분할하여, 베어링 커넥터 정의 시 샤프트와 하우징 간의 실제 접촉 면에 해당하는 면을 정확히 선택해야 합니다.

▶ 첫 번째 선택 필드에서는 반드시 샤프트에 속하는 면을 선택해야 합니다.

▶ 두 번째 선택 필드에서는 하우징에 속하는 면을 선택해야 합니다.

다음 이미지를 참조하십시오.

참고 사항:

샤프트 구성 요소의 원통형 면을 분할해야 합니다. 이렇게 하면 베어링 커넥터 정의 시 샤프트와 하우징 간의 실제 접촉 면과 정확히 일치하는 면을 선택할 수 있습니다. 원통형 면 전체를 선택하면 모델이 과도하게 강성(stiff)해질 수 있으므로, 반드시 해당 면을 분할하여 선택해야 합니다.

샤프트 회전 안정화(Stabilize shaft rotation) 옵션을 활성화하면 하우징 내에서 샤프트의 상대 회전을 안정화할 수 있습니다. 이 옵션은 샤프트의 강체 운동(rigid body motion)을 방지하지만, 샤프트와 하우징 간의 상대 회전을 완전히 막는 기능은 아닙니다. 만약 샤프트와 하우징 사이에 큰 토크가 작용하는 상황에서 상대 회전을 방지하려면, 이 옵션을 사용하지 말고 대신 Pin 커넥터의 "With Key" 옵션을 활성화하는 것이 더 적절합니다.

기술적 설명:

도움말 항목 "Connector – Bearing"에서는 베어링 커넥터에 대한 기술적 설명이 포함되어 있습니다. 여기에는 분포형(Distributed), 강체형(Rigid), 스프링형(Spring)의 세 가지 연결 유형에 대한 상세한 기술적 설명이 제공됩니다.

열 효과(Thermal Effects) 고려 사항

구성 요소의 열팽창 또는 수축이 발생하는 경우, 베어링 커넥터 정의에 선택된 면에서 원치 않는 높은 응력이 발생할 수 있습니다.

베어링 강성(Bearing Stiffness)

축 방향(axial) 및 반경 방향(radial) 강성의 수치 값을 얻으려면, 베어링 제조업체의 카탈로그를 참고하세요. 일부 카탈로그에서는 "강성(stiffness)" 대신 "강직성(rigidity)"이라는 용어를 사용할 수도 있습니다.

해석 결과(Results)

시뮬레이션을 실행한 후, 베어링 커넥터에서 확인할 수 있는 힘은 전단력(Shear Force), 축 방향 힘(Axial Force), 그리고 굽힘 모멘트(Bending Moment)입니다. 그러나 토크 모멘트(Torque Moment)는 유효한 결과로 제공되지 않는데, 이는 베어링 커넥터가 의미 있는 수준의 토크를 전달할 수 없기 때문입니다. 일부 베어링 커넥터의 경우, 토크 결과가 "N/A"(적용 불가)로 표시될 수 있습니다.