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판요소(3D Plate Element)

    평면방향의 거동과 면외굽힘거동을 일으킬 수 있는 압력용기, 토류벽, 교량의 상판, 건물의 바닥 및 기초판 등의 모델에 사용할 수 있다.

    1. 일반사항

    판 요소는 동일평면상에 위치한 3개에서 12개의 절점에 의해 삼각형, 사각형으로 정의되며,
    평면인장/압축거동, 평면전단거동, 두께방향의 굽힘 거동, 두께방향의 전단거동을 고려할 수 있다.

    판요소는 굽힘 거동이 지배적일 때 사용한다.


    2. 요소자유도 및 요소좌표계

    요소자유도는 요소좌표계를 기준으로 X, Y, Z방향의 변위 자유도와  X, Y축에 대한 회전변위자유도를 가진다.


    판요소의 요소좌표계 


    3. 주요고려사항

    판요소의 두께와 폭의 비는 크게 중요하지 않다.

    판요소는 사각형 또는 삼각형모양을 가지며 평면내의 인장, 압축, 전단강성과 두께방향의 굽힘강성, 전단강성을가진다.

    판요소의 경우 가능한 사각형요소를 사용하는 것이 바람직하다.  그리고 판요소로 곡면구조(곡률을 가진 판)를 모델링할 때눈 인접한 요소간의 각도가 10도를 넘지 않도록 해야 하며, 엄밀해가 요구되는 부위에서는 2~3도를 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.


    구형 또는  원통형 모델에 사용된 판요소의 예

    응력의 변화가 심한 부분이나 엄밀해가 요구되는 부위에 대해서는 가능한 한 정사각형에 가까운 사각형 요소로 세분화하는 것이 바람직하다.