수계산(봉2개부재)으로 따라하는 유한요소법 구조해석

소개

"수계산(봉2개부재)으로 따라하는 유한요소법 구조해석"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서 론
1-1 유한요소법 이해의 어려움
1-2 유한요소법 이해의 유익
1-3 유한요소법 이해의 지름길

2. 봉 2개 부재의 유한요소법 구조해석 이론
2-1 각 부재의 강성도 매트릭스 (Ki)
2-2 전 부재의 강성도 매트릭스 (Kt)
2-3 절점 변위 (δ)
2-4 반력 (Fx)

3. 봉 2개 부재의 유한요소법 구조해석 실례
3-1 전 부재의 강성도 매트릭스 (Kt)
3-2 절점 변위 (δ)
3-3 반력 (Fx)

본문내용

1-1 유한요소법 이해의 어려움

유한요소법은 매트릭스 대수와 재료역학 그리고 프로그램 작성법을 알아야 이해할 수 있다. 프로그램 언어 를 이해하는 것도 쉬운일이 아니다. 그리고 이러한 것들을 다 이해한다 하여도 부재(요소)수가 많은 구조물 을 유한요소법으로 해석하는 데는 복잡해서 본질적인 내용을 놓치기 쉽고 그 해석이 맞는지 맞지 않는지 알기 힘들다. 그러므로 유한요소법을 공부하기가 용이한 일이 아니다. 그러나 답이 없는 문제는 없다. 쉽게 이해할 수 있는 방법은 있다.

1-2 유한요소법 이해의 유익

유한요소법은 토목, 건축, 기계 및 재료 공학 등 공학분야에 만능으로 광범위하게 사용되고 있어, 대학생이나 여러 방면의 비구조전공 실무자들이라도 유한요소법으로 간단한 구조물을 해석할 수 있는 지식을 갖추면 그 유익은 직장에서 평생에 큰 자산이 될 것이다. 더욱 구조 전공자는 유한요소법을 잘 이해하고 있으면 입력시와 구조해석과정 그리고 출력시 오류를 방지할 수 있고, 또 설명할 수 있으며 평생 자신감 있게 실무에 임할 수 있다.

1-3 유한요소법 이해의 지름길

유한요소법의 이론을 터득하기 위해서 가장 손쉬운 방법은 실제로 유한요소법으로 구조해석을 보는 것이 다. 그러나 이는 현실적으로 쉽지 않다. 그래서 특허적인 방법으로 부재수를 최대로 줄여 수계산으로 유한 요소법으로 구조해석을 해보면 그 기본적인 내용을 이해하기 쉽다. 그리하면 분명히 유한요소법이 어떤 것이구나를 알 수 있다. 여기서는 구조물중 가장 간단한 1차원 선구조물은 봉, 보, 라멘 구조물로 나누어지는 데 그 중 가장 간단한 봉 1개 부재의 구조물에 이어 봉 2개 부재의 유한요소법 구조해석을 하고자 한다. 봉 1개 구조물 유한요소법 구조해석에서 먼저 봉 1개 구조물 강성도 매트릭스  를 구하고, 하중 가 주어지므로 변위 를 구한 다음, 반력 를 구하였는데 여기서는 봉 2 개 부재의 구조물이므로 전부재 강 성도 매트릭스  구하기 위해 각 부재 강성도 매트릭스 의 합성(   ) 이 추가된다.

참고자료

· 기초유한요소법 I 이병해편저 I 경문사 I 1985.05.10
· 실용유한요소에 의한 구조해석 I 김대인저 I 원기술 I 1995.01.30
· 구조역학 I 양창현저I 청문각 I 2019.01.01