압력솥의 재료 외벽이 지역 가열의 특성을 고려하여 정확한 순간적인 응력 분포를 신속하게 얻기 위해, 열전도문제에 기반을 둔 연속적 문제 해법을 제안하였다. 즉 복잡한 경계 조건에서 압력솥의 온도장을 구하는 데 쓰이는 열전도문제에 기반하여 압력솥의 이론적 응력을 계산하기 위해 이와 구별되는 선적 요소 방법을 사용한 것이다. 동시에 ANSYS 소프트웨어를 사용하여 압력솥의 3차원 온도장 및 응력장을 시뮬레이션하였으며, 실험 데이터 및 본 논문에서 제시된 방법의 결과와 비교하였다. 결과는 열전도문제에 기반하여 계산된 온도장이 높은 정확도를 가지고 있고, 이 논문에서 제시된 방법으로 계산된 압력솥의 이론적 응력이 ANSYS 소프트웨어의 시뮬레이션 결과와 잘 일치하며, 압력솥의 벽에서의 기계 및 열 응력의 응력 집중 계수가 미국 기계 공학 협회의 권장 값보다 각각 24.42% 및 5.32% 높다.

압력솥; 열전도문제; 이론적 응력; 온도장; ANSYS 소프트웨어