해석 전에 10분이 사라지는 이유
구조 해석을 시작하기 전, 반드시 해야 하는 일이 있다.
재료 물성값을 찾는 것.
Al 6061-T6의 영률은 얼마인가? STS 304의 항복강도는? 티타늄 합금과 탄소강의 밀도 차이는 어느 정도인가?
규격서, 재료 핸드북, 기존 보고서, 공급사 데이터시트 — 엔지니어는 여러 출처를 확인한다. 값을 찾더라도 “이 값이 맞는가”라는 의문이 남는다.
해석이 시작되기도 전에 시간이 소모된다.
재료는 많고, 찾기는 어렵다
구조 해석에 사용되는 재료는 생각보다 다양하다.
- 철강류: 탄소강, 합금강, 스테인리스(AISI), DIN 규격 구조용강
- 알루미늄: 6061, 7075, 2024 — 열처리 조건(T6, T651 등)에 따라 구분 필요
- 티타늄: Ti-6Al-4V를 포함한 다양한 합금
- 복합재: 탄소섬유(CFRP), 유리섬유(GFRP) — 적층 방향에 따라 물성 변화
외부 데이터베이스(MatWeb, Total Materia)는 방대하지만, 해석에 필요한 값을 선별해 사용하는 데에는 추가적인 시간이 필요하다.
Valentis Material Property: 즉시 검색
Valentis는 구조·열 해석에 필요한 물성값을 내장 데이터베이스로 제공한다. 철강, 알루미늄, 티타늄, 복합재, 플라스틱, 세라믹 등 주요 재료군이 카테고리별로 정리되어 있다.
키워드 검색과 카테고리 필터를 활용하면 원하는 재료를 빠르게 찾을 수 있다.
해석별로 어떤 재료를 써야 할까
철강 (Steel)
밀도 약 7,850 kg/m³, 영률 약 200 GPa.
강도가 중요한 구조물, 용접 구조물, 중장비 부품에 사용된다. Valentis에는 탄소강(Carbon Steel), 합금강(Alloy Steel), 스테인리스(AISI 304·316), DIN 규격 구조용강·공구강·스테인리스가 포함되어 있다.
알루미늄 합금 (Aluminium Alloys)
밀도 약 2,700 kg/m³ — 철강의 약 1/3.
경량화가 요구되는 항공·우주·자동차 부품에 사용된다. 열처리 조건(T6, T651 등)에 따라 항복강도가 크게 달라지므로, 사용 조건에 맞는 등급을 선택해야 한다. Valentis에는 Al 6061, 7075, 2024 등 주요 합금과 DIN 규격 알루미늄이 포함되어 있다.
티타늄 합금 (Titanium Alloys)
밀도 약 4,500 kg/m³. 철강 대비 유사한 강도를 가지면서 무게는 절반 수준이다.
내식성과 생체 적합성이 요구되는 의료기기, 항공 구조물에 사용된다. Valentis에는 Ti-6Al-4V를 포함한 주요 티타늄 합금 데이터가 수록되어 있다.
복합재 (Composites)
탄소섬유(CFRP), 유리섬유(GFRP)가 대표적이다.
이방성 재료로, 적층 방향과 구성 비율에 따라 물성이 달라진다. 구조 해석에서는 등방성 근사값을 사용하는 경우가 많다. Valentis에는 탄소섬유 및 복합재 데이터가 포함되어 있다.
찾고 나서는 바로 해석으로
Valentis에서 재료를 선택하면 물성값이 Detail 패널에 표시된다.
필요한 값을 확인하거나 프로젝트에 맞게 수정할 수 있으며, 수정 이력은 리비전으로 관리된다. 확인한 물성값은 해석 소프트웨어에 바로 입력할 수 있다.
별도의 설치 없이 브라우저에서 바로 사용할 수 있다.
마무리
재료를 찾는 데 소요되는 10분을 줄이는 것.
작아 보일 수 있지만, 해석을 반복하는 엔지니어에게는 누적될수록 의미 있는 차이를 만든다.
Valentis Material Property는 그 출발점을 제공한다.