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탄소성 거동의 유한요소해석 후처리 방법
New Methods of Finite Element Postprocessing for Elasto-Plastic Behavior 원문보기

한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.22 no.5, 2009년, pp.487 - 499  

이재영 (전북대학교 지역건설공학과)

초록
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컴퓨터의 성능이 향상되고 해석 알고리즘이 개선될수록 유한요소 모델링은 정교해지고 복잡해지는 경향이 있으며, 그에 상응하여 후처리 기술도 다양하게 발전하게 되었다. 이와같이 하드웨어적, 소프트웨어적인 진전을 바탕으로 탄소성해석에서는 더욱 세분화된 단계적 증분과 반복의 중간 계산 결과를 이용하여 탄소성 거동을 관찰하고 분석하는 것이 실용적인 의미를 갖게 되었다. 이 논문은 유한요소해석을 통해서 얻은 계산 결과로 부터 탄소성 재료의 역학적인 거동을 이론적으로 구성하고, 컴퓨터 그래픽스로 가시화하는 새로운 후처리 방법에 관하여 기술하였다. 또한 소성 거동의 진행을 표현하는 새로운 방법과 해석의 중간단계에서 생성된 데이터를 항복곡면과 응력경로의 형태로 재구성하거나 또는 Mohr원과 파괴포락선의 형태로 재구성하여 탄소성 거동을 분석하고 이해하는 방법을 제안하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The postprocessing technology has been advanced diversely to accommodate the tendency of increasingly refined and complicated practices of finite element modeling in pace with enhanced capabilities of computers and improved algorithm of equation solvers. As a result of such progresses in both hardwa...

주제어

#유한요소해석   #후처리   #탄소성해석   #항복기준   #항복곡면   #Mohr원   #파괴포락선  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유한요소해석 후처리의 중요한 과제는 무엇인가? 또한 그 결과로 생성되는 데이터의 분량는 한층 더 빠른 속도로 증대되는 경향이 있다(Muller 등, 2008). 유한요소해석 후처리(postprocessing)의 중요한 과제는 방대한 데이터를 체계적으로 구조화하고, 시각적으로 가시화하며, 사용자가 해석결과를 편리하고 효율적으로 관리하고 분석할 수 있도록 하는 것이다(Mackerie, 1998; Vollaire 등, 2005; Remacle 등, 2007). 컴퓨터의 계산 속도와 더불어 계산 알고리즘의 개선으로 인하여 방정식 풀이의 주기가 크게 단축된데 힘입어서 비선형해석에서는 증분과 반복의 수를 크게 늘일 수 있게 되었다.
등가면이란? 3차원 모델에 대해서는 그림 2(b)에서 예시한 바와 같이 등가면(iso-surface)을 응용하여 소성역을 표현하는 방법을 시도하였다. 등가면은 동일한 데이터 값을 갖는 점들로 구성되는 곡면을 의미한다(Giertsen, 1994). 여기서는 탄성역과 소성역을 분리하는데 항복계수에 대한 등가면을 사용한다.
유한요소해석의 후처리 과정에서 탄소성 거동은 컴퓨터 그래픽스를 이용하여 어떤 형태들로 표현할 수 있는가? ① 외력-응력 그래프 ② 외력의 증가에 따른 등응력선도 표시 ③ 항복계수(yield factor)의 등고선 표시 ④ 소성변형률의 등고선 표시 ⑤ 탄소성 영역의 구분 및 그 진행 상태
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (14)

  1. 최재승 (2008) 통합구조해석 프로그램 VisualFEA, 기계저널, 48(10), p.19 

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  2. Britto, A.M., Gunn, M.J. (1987) Critical state soil mechanics via finite elements, Ellis Horwood, Chichester, p.487 

  3. Cook, R.D., Lee, J.Y. (2001) VisualFEA and General User Manual, John Wiley & Son's, New York, p.521 

  4. Fujishiro, I., Chen, L., Takeshima, Y., Nakamura, H., Suzuki, Y. (2002) Paralle visualization of gigabyte datasets in GeoFEM, Concurrency and Computation：Practice and Experience, 14(7) pp.521-530 

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  5. Giertsen, C. (1994) Direct volume rendering of multiple scalar fields, The Journal of Visualization and Computer Animation, 5(2), pp.69-84 

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  6. Hashash, Y.M.A., Wotring, D.C., Yao, J.I-Chang, Lee, J.S., Fu, Q. (2002) Visual framework for development and use of constitutive models, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Ceomechanics, 26, pp.1493-1513 

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  7. Lee. J.Y. (2007) VisualFEA/CBT, Computer-based Training, Intuition Software, p.187 

  8. Lee, J.Y., Ahn, S.Y (2008), Finite implementation for computer-aided instruction of structural mechanics, 6th International Conference on Computation of Shell & Spatial Structures, May 2008, Ithaca, NewYork USA, p.63 

  9. Mackerie, J. (1998) Pre- and post-processor techniques in finite element methods：A bibliography (1996-1997), Progress in Structural Engineering and Materials, 1(3), pp.345-350 

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  10. Muller, W., Neff, P., Wieners, C. (2008) Numerical Results for an elasto-plastic Cosserat model with more than one million dof in 3D, Proceedings of Applied Mathematics and Mechanics, 26, pp.10557-10558 

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  11. Potts, D.M. (1984) Critical assessment of methods of correcting for drift from yield surface in elastoplastic elastoplastic finite element analysis, International Journal of Rock Mechanics and Mining Science and Geomechanics Abstract, 22(2), p.140 

  12. Remacle, J.F, Chevaugeon, N, Marchandise, E., Geunzaine, C. (2007) Efficient visualization of high-order finite elements, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 69(4), pp.750-771 

    상세보기 crossref

  13. Vollaire, C., Musy, F., Perrussel, R. (2005) Post processing for the vector finite element method：from edge to nodal values, The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 24(4), pp.1274-1283 

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  14. Wood, D.M. (1990) Soil Behaviour and Critical State Soil Mechanics, Combridge University Press, Cambridge, p.462 

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