[힌지의 유한요소해석] 힌지 유한요소 해석

목차

1. Project의 목적
2. 유한요소법
3. 문제제기
4. 해석결과
5. Static failure
6. Fatigue failure
7. 결론 및 고찰

본문내용

유한요소법은 공학과 수리 물리학의 문제들을 풀기위한 하나의 수치기법이다. 공학과 수리물리학에서 유한요소법을 사용하여 그 답을 구할 수 있는 전형적인 문제들은 구조해석, 열전달, 유동장, 물질 이동, 그리고 전자기장 해석등이다. 복잡한 기하학적 형상과 하중 그리고 재료 성질을 가지고 있는 문제들에 대하여, 일반적으로 해석적인 수학해를 구하는 것은 불가능한 일이다. 해석해들은 우리의 관심 대상인 전체 구조물이나 물리적인 시스템내의 임의의 점에서 원하는 값을 계산할 수 있도록 수식으로 표현되어지며, 따라서 그 물체내의 모든 점에 대해서 사용할 수 있다. 하지만 이런 해석해들은 일반적으로 상미분이나 편미분 방정식을 풀어야 하는데, 복잡한 기하학적 형상이나 하중, 재료 성질 때문에 일반적으로 해석해들은 쉽게 구해지지 않는 경우가 대부분이다. 그러므로 우리는 적절한 근사해를 구하기 위해서 유한요소법과 같은 수치법에 의존해야 한다. 이 유한요소법으로 문제를 수식화하면 미분방정식이 아닌, 이에 대응하는 연립 대수 방정식이 얻어진다. 이와같은 수치적인 방법들을 사용하면 연속체 내의 분산된 점들에서 미지의 값을 근사적으로 구할 수 있다. 여기서 물체를 더 작은 물체나 단위(유한요소)로 나누고, 그 요소들을 두 개 이상의 요소들이 공유하는 점(질점)이나, 경계선, 또는 경계면으로 연결된 대등한 시스템으로 만드는 모델화 과정을 이산화(dis-cretization)혹은 격자분할이라고 한다. 유한요소법에서는 전체 물체에 대한 문제를 한번에 풀지않고, 각각의 유한요소에 대한 방정식을 세우고, 그들을 조합하여 전체 물체에 대한 방정식을 구한다.

참고 자료

(1) 「유한요소법 첫걸음」(Dayl L. Logan, 1998, 시그마프레스) - P.1
(2) 「ANSYS와 유한요소법」(고재용, 시그마프레스) - P.1∼P.3
(3) 「ANSYS와 유한요소법」(고재용, 시그마프레스) - P.426
(4) 「Mechanical Engineering Design-sixth edition」
(J.E.Shigley , McGRAW-HILL, 2002) - P.664∼P.667
(5) 「Mechanical Engineering Design-sixth edition」
(J.E.Shigley , McGRAW-HILL, 2002) - P.326∼P.329
(6) 「Mechanical Engineering Design-sixth edition」
(J.E.Shigley , McGRAW-HILL, 2002) - P.369∼P.373