FEA: 모달 해석

모달 해석은 제공된 구조물의 고유진동수와 모드 형상을 계산합니다. 재료와 지지 조건을 지정하고 여러 모드를 계산한 다음 형상을 애니메이션으로 확인하고, 모터·프로펠러 가진 주파수와 가까운 모드를 진동 위험 후보로 검토합니다.

모달 해석 시작 화면

학습 내용

모달 해석 Geometry 단계

샘플 브래킷·축 조립체가 올바른 방향으로 로드되었는지 확인합니다. 모든 바디에 튜토리얼 재료를 지정합니다. 모달 해석은 강성뿐 아니라 질량에도 의존하므로 밀도를 빠뜨리지 않습니다.

모달 해석 재료 설정

모달 해석 고정 구속

튜토리얼에서 강조한 면에 Fixed constraint를 추가합니다. 실제 장착 상태와 다른 지지는 구조물을 지나치게 단단하게 만들어 고유진동수를 높일 수 있습니다.

모달 해석 Solve 설정

정확도를 3으로 설정하고 Run Simulation을 클릭합니다. 메쉬와 해석이 성공으로 표시된 뒤 모드를 비교합니다.

모달 결과 애니메이션

Results에서 모드를 선택하고 Play를 누릅니다. 변위는 보기 좋게 확대된 정규화 형상이므로 실제 진폭이 아닙니다.

모드 선택과 고유진동수 목록

Mode 1부터 높은 모드까지 이동하며 굽힘, 비틀림, 결합 운동, 절선(nodal line)을 확인합니다. 모터 차수나 프로펠러 가진 주파수와 가까운 모드는 추가 동적 검토가 필요합니다.

모달 결과 컬러맵

Filters → Color Map에서 색상표를 선택합니다. Total, X, Y, Z 성분을 전환하면 전체 변형과 방향별 굽힘·비틀림을 구분할 수 있습니다.

모달 해석 리포트 요약

모드 주파수와 방향 리포트

리포트의 모드 번호, 고유진동수, 방향 성분, 모드 간 간격을 확인합니다. 주파수가 가깝다고 바로 공진이 확정되는 것은 아니며 RPM 범위, 가진 차수, 감쇠, 실제 조인트 조건을 포함한 추가 검토가 필요합니다.