# CONTENTS
# Part 2 Material Library
# Chapter 1. Material Models 193
1-1 개요 / 193
1-2 항복기준 / 205
# Chapter 2. Total Strain Crack 225
2-1 개요 / 225
2-2 기본특성 / 229
2-3 재하 및 제하 / 232
2-4 균열변형률 변화 / 234
2-5 강성 행렬 / 236
2-6 압축 모델 / 242
2-7 인장 모델 / 248
2-8 전단 모델 / 258
2-9 횡방향 영향 / 261
# Chapter 3. Interface Nonlinearities 269
3-1 개요 / 269
3-2 이산균열 / 271
3-3 균열팽창 / 277
3-4 부착슬립 / 287
3-5 쿨롱마찰 / 290
3-6 복합파괴 모델 / 294
# CONTENTS
# Part 3 General Algorithms
# Chapter 1. Load and Boundary ··· 305
1-1 자유도 구속조건 / 305
1-2 경사 지지조건 / 308
1-3 구속 방정식 / 309
1-4 절점하중 / 312
1-5 요소압력하중 / 313
1-6 체적력 / 315
1-7 강제변위 / 316
# Chapter 2. Equation Solver 317
2-1 개요 / 317
2-2 직접해법 / 318
2-3 반복해법 / 322
2-4 특징 / 324
# Chapter 3. Iteration Methods 325
3-1 개요 / 325
3-2 초기강성법 / 328
3-3 뉴튼 랩슨법 / 329
3-4 수정 뉴튼 랩슨법 / 330
3-5 호장법 / 331
3-6 수렴조건 / 335
3-7 자동전환기능 / 336
# CONTENTS
# Part 4. Linear Analysis
# Chapter 1. Linear Static Analysis 339
1-1 개요 / 339
1-2 비선형요소의 선형정적해석/ 340
# Chapter 2. Modal Analysis · 341
2-1 개요 / 341
2-2 Lanczos 반복법 / 345
2-3 Subspace 반복법 / 347
2-4 관련기능 / 349
# Chapter 3. Time History Analysis · 353
3-1 개요 / 353
3-2 모드중첩법 / 354
3-3 직접적분법 / 356
3-4 감쇠 / 359
3-5 주의사항 / 361
# Chapter 4. Response Spectrum Analysis ······ 363
4-1 개요 / 363
4-2 스펙트럼 함수 / 369
# Chapter 5. Linear Buckling Analysis ············ 371
5-1 개요 / 371
5-2 기하강성 / 374
5-3 임계하중계수 추출방법 / 381
5-4 관련 기능 / 382
# CONTENTS
# Part 5. Construction Stage Analysis
Chapter 1. Construction Stage Analysis········· 385
1-1 개요 / 385
1-2 시공단계의 구성 / 387
1-3 요소의 생성 및 제거 / 391
1-4 하중의 재하 및 제거와 적용 / 392
1-5 경계조건의 추가 및 제거 / 394
# Part 6. Potential Flow Analysis
Chapter 1. General Heat Transfer Analysis ··· 397
1-1 개요 / 397
1-2 열전달 방정식 / 398
1-3 요소 / 403
1-4 하중과 경계조건 / 406
1-5 단계별 열전달 해석과 결과 / 410
Chapter 2. Heat of Hydration Analysis ········· 413
2-1 개요 / 413
2-2 열전달 해석 / 414
2-3 열응력 해석 / 416
2-4 시공단계를 고려한 수화열 해석 / 420
2-5 시간의존적 재질특성 / 421
2-6 수화열 해석 결과 / 444
# CONTENTS
# Part 7. Contact Analysis
Chapter 1. Static Contact Analysis · 447
1-1 개요 / 447
1-2 접촉 검색 / 448
1-3 기능 및 결과 / 456
# Part 8. Fatigue Analysis
Chapter 1. Fatigue Analysis 461
1-1 개요 / 461
1-2 반복하중 / 462
1-3 평균응력의 영향 / 465
1-4 수정계수 / 467
1-5 레인플로 집계 / 474
1-6 피로해석의 단계 / 477
# CONTENTS
# Part 9. CFD(Computational Fluid Dynamic)
# Analysis
Chapter 1. CFD Analysis 481
1-1 개요 / 481
1-2 RANS 방정식과 난류모델 / 482
1-3 공간이산화 / 485
1-4 정상유동 / 487
1-5 비정상유동 / 488
1-6 수치적 안정성 / 490
1-7 전산유체 해석결과 /491
# Analysis and Algorithm Manual
# Part 1 Element Library
Chapter 1. Structural Elements
Chapter 2. Embedded Reinforcements
Chapter 3. Interface Elements
Chapter 4. Geometric Nonlinearity
# Chapter 1. Structural Elements
# 1-1 개요
구조물의 모델링과 유한요소를 이해하는데 필요한 공간상의 좌표계는 다음과 같다.
- 전체좌표계 (GCS : Global Coordinate System)
구조물 전체를 동일한 하나의 기준으로 표현하는 좌표계이다. 오른손 법칙에 따라 X,Y,Z (대문자) 축으로 표현한다.
- 요소좌표계 (ECS: Element Coordinate System)
각각의 요소를 기준으로 독립적으로 설정되는 좌표계이다. 각 요소의 x,y,z (소문자) 축으로 표현한다.
\- 기타 좌표계
절점좌표계(NCS: Nodal Coordinate System), 출력좌표계(OCS: Output Coordinate System), 재료좌표계(MCS: Material Coordinate System) 등이 있다.
text_image
MCS
2
3
1
z
y
ECS
x
z
y
GCS
X
그림 1.1.1 여러가지 좌표계
midas FEA에서 사용 가능한 유한요소의 종류는 다음과 같다.
- 트러스요소(truss element)
• 보요소(beam element)
• 평면응력요소(plane stress element)
• 판요소(plate element)
• 평면변형요소(plane strain element)
• 축대칭요소(axisymmetric element)
- 입체요소(solid element)
\- 탄성연결(elastic link)/ 절점스프링(point spring)/ 절점감쇄(point damping) / 행렬스프링(matrix spring)/ 강체연결(rigid link) 요소
유한요소는 기본적으로 요소 종류와 연결 절점번호로 정의하며, 절점의 연결 순서에 따라 요소좌표계가 결정된다. 각각의 요소에는 모양, 크기, 재질(material) 등을 규정하는 데이터가 할당되며, 요소 종류별로 필요한 데이터는 다음과 같다.
| 요소 | 필요 데이터 |
| 트러스요소 | 단면적, 재질 |
| 보요소 | 단면성질, 재질 |
| 평면응력요소 | 두께, 재질 |
| 판요소 | 두께, 재질, 재료좌표계 |
| 평면변형요소 | 두께, 재질 |
| 축대칭요소 | 재질 |
| 입체요소 | 재질, 재료좌표계 |