알테어랩 4월 과제 공개!

AL2017565

안녕하세요! 여러분, 알테어랩 2017다섯 번째 과제가 공개되었습니다!

봄 바람과 함께 4월도 오고야 말았네요.. :(
이번 달에도 고체, 유체, 전자기장 세 가지 문제 중 하나를 골라서 자유롭게 풀어주시면 됩니다. 문제를 꼼꼼히 읽어보신 후 가장 자신있는 문제를 선택해주세요!
따뜻한 날씨와 졸음 이겨내시길 바라며 다섯 번째 과제도 파이팅 입니다!
어느새 두 개의 과제만 남았다는 사실… 😉

– 제출 마감 : 2017년 4월 28일 금요일 오후 6시
– 결과 발표 : 2017년 5월 16일 화요일 오후 3시
– 보고서 및 결과파일 제출 : LAB@altair.co.kr
– 문의 : LAB@altair.co.kr / 070-4050-9267






알테어랩_고체
100 Kg의 질량이 400 N/mm의 강성을 갖는 스프링에 매달려 있다. 1자유도계와 스프링에서 힘과 변위와의 관계는 후크의법칙 F=kx를 따른다고 했을 때, 아래 해를 구하세요.

(1) 고유 진동수를 cps(cycles per second)의 단위로 수계산과 유한요소해석을 이용하여 비교하세요.
(2) 자중에 의한 정적 처짐량을 수계산과 유한요소해석을 이용하여 비교하세요.
(3) 스프링 길이방향으로의 강제외력 300N 작용 시, 공진주파수에서 질량의 최대 변위를 유한요소해석을 이용하여 구하세요.
(4) 3번 과정에서 강제진동수 40.0Hz(cycles per second)에 대해서, 아래 진동전달률과 전달력을 수계산으로 계산하고, 외력에 의한 전달력을 유한요소해석을 이용한 결과값과 비교하세요.

LAB_4

Tr : 진동전달률
Ft : 전달력
F : 외력
f : 강제진동수
f0 : 고유진동수


– 과제 수행결과를 정리한 보고서(*.pdf)를 제출하세요. Ex) LAB5_고체_알테어대학교_홍길동.pdf
– 해석모델과 결과(*.fem, *.out, *.h3d, *.pch )들을 반드시 첨부하여 제출해 주시길 바랍니다.






알테어랩_유체
아래 그림과 같이 실린더의 주변에 10.0 m/s의 속도로 유체가 흐르고 있습니다. 유체의 흐름이 정상 상태에 도달 하였을 때의 실린더의 항력 계수를 산출하여 주시고, 실린더 주변의 유동 상태를 추출해주시길 바랍니다.


– AcuConsole을 사용하여 Meshing model 생성 및 Input data를 작성하여 주십시오.
– Tetra 타입의 격자를 사용하시길 바라며, 결과에 영향을 주는 모델링에 유의해주시길 바랍니다.
– 항력 계수 산출 시, AcuProbe를 활용하여 계산해주시길 바랍니다.
– 실린더 주변의 유동 상태는 Coordinate surface 상에서 유속(Velocity Magnitude)으로 표기해주시길 바랍니다.

CFD_5

지오메트리파일 다운받기


– 과제 수행결과를 정리한 보고서(*.pdf)를 제출하세요. Ex) LAB5_유체_알테어대학교_홍길동.pdf
– 해석 모델과 결과 파일(*.acs, *.inp, MESH.DIR, *.Log, ACUSIM.DIR)등을 반드시 첨부하여 제출해 주십시오.






알테어랩_전자기장
2.4GHz에서 동작하는 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하고자 합니다. 아래 그림과 같이, 패치안테나의 사각형 방사체 (길이=41.5mm, 폭=55mm)가 유전체(상대 유전율=2.2) 기판 (두께=1mm)에 구현된다고 가정합니다.

EM_5

(참고: 기판을 구현하기 위해, 아래와 같이 FEKO의 Planar multilayer substrate 기능을 활용하세요. )
EM_51


1) 50 동축선로를 활용하여 안테나를 급전한다고 할 때, 급전점을 안테나 중심에 위치시키세요. 이 경우에 2~3GHz 주파수 대역에서 입력포트의 반사계수(Reflection coefficient)를 그래프에 도시하세요.
(힌트: 동축선로는 그라운드와 방사체 사이를 연결하는 Line(radius=0.01mm)으로 구현하고, Wire port를 입력소스로 적용하세요.)

2) 1)의 결과로 안테나의 중심은 패치안테나의 급전점으로 적당하지 않음을 알 수 있습니다. 급전점(Line)을 가로나 세로방향으로 이동하여 입력 포트의 반사계수가 2.4GHz에서 최소 -10dB이상이 되는 급전점을 찾으세요. 1)과 동일하게 반사계수를 그래프에 도시하시고, 급전점의 위치를 안테나 중심을 기준으로 (x, y) 좌표로 표시하세요.



– 과제 수행결과를 정리한 보고서(*.pdf)를 제출하세요. Ex) LAB5_전자기장_알테어대학교_홍길동.pdf
– 해석 모델과 각 문제에서 생성된 FEKO 파일을 첨부하여 제출해 주십시오.


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