[구조해석]유한요소해석법

소개글

구조해석의 방법중 유한요소해석법에 대한 전반적인 설명이 되어있는 자료입니다.

목차

1. 유한요소해석법 정의
2. 유한요소해석법의 해석절차
3. 유한요소의 적용
4. 행렬 표기법
5.유한요소해석 이론
6.유한요소 방정식
7.유한요소법의 장점
8.유한요소 해법의 종류

본문내용

유한요소법은 1956년 M.J.Turner 외 3명이 항공기의 구조해석에 처음 이용한 것으로 알려져 있으며, 컴퓨터의 발달과 더불어 확대 보급되어, 최근에는 구조역학 분야 뿐만 아니라 거의 모든 공학분야에서 사용되고 있다. Zienkiewwicz(1965)는 유체역학과 전기장 문제로 유한요소법의 응용범위를 확대 시켰으며, Oden은 유한요소법의 수학적 체계 확립하였다고 보여진다.
우한요소법의 분류는 크게 변형과 응력해석을 부로 다루는 정해석(static analysis)와 고유진동수 해석과 외력에 의한 구조물의 진동등을 다루는 동해석(dynamic analysis)으로 나누어 진다.
유한요소법의 사용분야로는 구조물해석, 응력해석, 진동해석, 구조물의 동적응답을 다루는 기계, 항공, 조선에서의 구조역학 분야가 제일 활발하며, 토목분야에서는 건물의 안정성, 구조물의 진동해석, 지진문제 등을 다루고 있다. 기계분야에서는 열전달과 유체공학 분야에서 유동해석이나 온도분포 등을 해석하며, 기계설계 분야에서는 응력해석, 링크장치의 진동, 고유진동수 해석과 탄성변형을 포함한 기구의 동적해석에 응용되고 있다.
유한요소법 분야의 현재 학문추세로는 선형해석(linear analysis)에서 비선형해석(nonlinear analysis) 로 발전하고 있다. 비선형해석에서는 재료의 비선형(material nonlinearity), 응력과 변형도가 비선형, 대변형에 따른 기하학적 비선형(geometric nonlinearity) 등이 다루어 지고 있다.
유한요소법 해석을 위한 상용프로그램 여러 종류가 활발하게 사용되고 있다. 그중 많이 사용되고 있는 것들을 들어 보면 ANSYS, NASTRAN, ABAQUS 등을 들수 있다.

(2) 유한요소법 해석 단계
제1단계 : 격자분활과 요소 형태의 결정
-유한요소의 여러형태 : (1) 봉이나 보를 표현하는 간단한 선 요소
(2) 평면응력/변형률을 표현하는 간단한 2차원 요소
(3) 3차원 응력을 표현하는 간단한 3차원 요소
(4) 축대칭 문제에 사용되는 간단한 축 대칭 요소

참고 자료

없음