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용접 – 자동 설계, 입력, 경고, 시각화

Steel

Connection

Welds

Overall check

v23.1

v23.0

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연결 애플리케이션에는 안전성을 높이고, 작업 시간을 줄이며, 결과에 대한 더 나은 통찰을 제공하는 용접 관련 다양한 유용한 기능이 있습니다.

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사용자 정의 용접 전극

용접 재료는 MPRL(재료 및 제품 범위 라이브러리)에서 편집 가능한 항목입니다. 즉, 연결된 플레이트의 강재 등급과 독립적으로 용접 전극을 정의할 수 있습니다.

사용자 정의 용접 재료를 추가하려면 재료(Materials) 탭으로 이동하여 용접(Weld) 재료를 추가하고 해당 속성을 편집(Edit)하십시오.

또한 상관 계수 β_w는 기본값 0.8에서 수정할 수 있으며, 예를 들어 스테인리스강 요구 사항(용접 강도가 360 MPa 미만인 경우 β_w = 1.0)에 맞게 조정할 수 있습니다.

그런 다음 임의 작업의 임의 용접에 대한 콤보 박스에서 용접 전극 재료를 지정할 수 있습니다. 또는 새 용접 재료를 추가할 수도 있습니다.

검토 표와 보고서는 용접 전극 및 해당 매개변수에 대한 정보를 항상 포함하도록 확장되었습니다.

전강도 용접 자동 설계

이 기능을 통해 사용자는 용접된 플레이트 강도를 기반으로 용접 크기를 최적화할 수 있습니다. 이를 통해 설계 시간이 단축되고 연결 프로젝트의 모든 용접에 대해 안전한 용접 크기가 보장됩니다.

트리 메뉴의 작업(Operations)에서 마우스 오른쪽 버튼을 통해 연결 프로젝트 내 모든 용접에 대해 전강도 용접 자동 설계(Autodesign weld to full-strength) 알고리즘을 한 번에 실행할 수 있습니다.

알고리즘의 가정은 플레이트가 인장 하중을 받고(용접 설계에 더 불리), 용접 길이는 연결된 플레이트 엣지 길이와 동일하다는 것입니다. 인장 시 플레이트 강도는 수직 하중을 받는 용접 강도로 취하며, 이를 기반으로 용접 크기가 산출됩니다. 입력값은 다음과 같습니다:

엣지별 연결 플레이트 두께(또는 엣지 간 연결의 경우 더 얇은 플레이트)
연결 플레이트 재료의 항복 강도
용접 재료의 극한 강도
기타 용접 매개변수(계수, 인수, 예: β_w)
플레이트 재료에 대한 부분 안전 계수
용접 재료에 대한 부분 안전 계수

용접 목 두께 또는 다리 크기 값의 반올림은 설정(Settings), 사전 설계(Pre-design), 용접 크기(Weld size)에서 설정할 수 있습니다.

용접 전체 내력 추정

용접 결과 탭에는 두 가지 이용률이 나열됩니다. U_t(응력 이용률)는 전체 용접에서 가장 응력이 높은 유한요소의 이용률 값(최대값)을 나타내며, Ut_c(용접 내력 이용률)는 전체 용접의 이용률을 나타내어 사용자에게 잔여 용접 내력에 대한 정보를 제공합니다.

유한요소법 기반 모델에서 용접의 응력 분포는 적용 하중에 따라 불확실하게 변하므로, 잔여 내력을 선형 함수로 결정하는 것은 간단하지 않습니다. 적용 하중이 증가함에 따라 용접 응력 분포의 변화가 매우 급격할 수 있습니다.

Ut_c의 계산에는 머신러닝 추정 함수가 사용됩니다. 방대한 수의 용접 연결 모델과 다양한 하중 시나리오를 학습하여 알고리즘이 잔여 용접 내력을 정확하게 예측할 수 있습니다. 해당 값은 검토(Check)의 용접(Welds) 탭에서 Ut_c 열에 표시됩니다.

이 기능은 용접 내력을 결정하기 위해 AI와 머신러닝을 최초로 성공적으로 활용한 사례입니다. 가장 큰 장점은 애플리케이션이 10% 오차 범위 내에서 이를 수행할 수 있다는 점으로, 이는 우수한 결과로 볼 수 있습니다.

이 기능은 Eurocode 프로젝트에 한정됩니다.

3D 장면에서 일반 용접 강조 표시

Connection 앱의 3D 장면에서 방향 파악을 개선하기 위한 간단한 기능이 추가되었으며, 특히 CAD 애플리케이션의 BIM 링크를 통해 가져온 대형 연결 모델에서 유용합니다.

일반 용접 또는 접촉 작업(General weld or contact operation)을 선택하면 3D 장면의 용접이 주황색으로 강조 표시됩니다(기본값).

플레이트보다 강한 전극에 대한 경고

Connection 앱의 코드 설정(Code setup)에서 상세 검토(Detailing check)가 활성화된 경우, 용접 전극 재료가 용접된 플레이트보다 강할 때 사용자에게 경고가 표시됩니다. 이를 통해 설계 안전 기준을 준수할 수 있습니다.

이는 Eurocode(EN) 및 인도 표준(IS)에 적용되며, 해당 기준에는 용접 강도가 연결된 플레이트의 더 작은 극한 강도에 의해 결정된다는 조항과 용접 전극의 추가 재료가 모재보다 강해야 한다는 요구 사항이 포함되어 있습니다(EN 1993-1-8 – 4.5.3.2 및 IS 800:2007 - 10.5.7.1.1).