구조 해석의 종류, 필요성

기계 부품 설계 시의 대표적인 해석으로 구조 해석과 유동 해석이 있다. 여기서는 구조 해석만 다룬다.

▷ 종류

구조 해석을 수행하는 방법은 간단한 수계산 식부터 반시험식, 잘 쓰이지 않는 유한 차분법, 경계 요소법 등 다양한 방법이 있으나 여기서는 가장 일반적으로 많이 쓰이는 유한요소해석 (FEM)에 한해서만 다룬다. 

구조 해석은 방법과 목적으로 분류 될 수 있다. 실무자를 위해서는 목적(강도, 고유진동수, 강제 진동, 수명, 열전달 등)으로 분류하는 것이 좋으나 대부분의 이론에서는 다른 방법(선형, 비선형, 정적, 동적 등)으로 분류한다. 따라서 많은 해석 실무자들은 목적으로 분류되는 강도 해석이 선형 해석인지, 비선형 해석 인지를 모른다. 사실 별로 알 필요도 없다.

▷ 필요성

이러한 해석들을 수행하는 이유는 다양하다. 하나는 정량적으로 그 값을 예측하기 위한 것이고 (예. 강도 해석) 다른 하나는 정성적으로 그 변화량을 예측하여 설계 개선에 활용하기 위해서이다 (예. 수명 해석). 정성적인 변화량 예측이 실제 설계에서는 매우 중요한 부분이 된다. 

*가장 좋은 제품의 개발은 설계, 해석, 시험에 이르기까지 모든 능력을 가진 단 한사람이 진행하는 것이 좋다. 

현실적으로는 설계자, 해석자, 시험자가 분리되는 경우가 많은데 이러한 경우에 상대방의 업무의 이해부족으로 설계자가 해석이나 시험을 이해하지 못해 잘못된 설계를 하거나 해석자가 설계나 시험을 이해하지 못해 잘못된 해석을 하거나 시험자가 설계나 해석을  이해하지 못해 잘못된 시험을 하게된다.