유한요소법의 적용
유한요소해석의
단계별 적용 순서는 아래 그림과 같다.
실제구조물을
유한요소법을 이용하여 해석하기 위해서는 이상구조물로
치환하여야 하는데 이 과정에서 해석하는 사람의 엔지니어링에
대한 전반적인 지식과 경험이 필요하다.
정확한
이상구조물로의 치환이 끝나면 이상구조물을 유한요소법에서
제공하는 요소와 절점으로 다시 모델을 구현해야한다. 간단한
형상을 가지는 구조물의 경우 사용자가 직접 절점과 요소를
정해주면 되지만 대개의 해석하고자 하는 구조물은 매우
복잡한 형상을 가지게 된다. 이를 때는 직접 절점과
요소를 찾는 것 보다 선, 면(Patch or Area), 입방체(Hyperpatch
or Volume)로 이루어진 기하학적 모델(Geometric Model)을
먼저 구현한 후에 기하학적 모델을 이용하여 절점과 요소를
생성시키는 식으로 모델링해나간다.
유한요소해석을
위한 요소와 절점생성이 끝나면 해석조건을 입력해야 하는데
주로 요소의 물성치(Material Properties), 구속조건(Boundary
Condition), 하중조건(Loading Condition)을 입력한다.
위의
과정을 거쳐 완성된 유한요소 모델은 수치해석과정을 통해
해석이 수행되며 해석결과를 후처리과정을 통해 구조물의
변위, 응력 및 안정성등을 평가한다. |
