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