[공학]FEM의 이해

소개

FEM의 이해를 돕기 위한 자료

목차

CAE의 정의
CAE 해석기법의 종류 및 적용 분야
유한요소법의 기능
특이성의 취급
경계조건의 적용
FEM에 의한 수치해석
FEM으로 할 수 있는 것
FEM의 특징
FEM의 문제점
FEM에 필요한 S/W
형상모델이란?
프리프로세스란?
솔버란?
포스트프로세스란?
FEA에서 해석모델이란?
모델화의 중요성
모델 타당성은 어떻게 평가
하는가?

본문내용

1970년대 . CAD/CAM을 통합한 개념으로 새로이 CAE가 제장됨.
1980년대 . 기능, 성능평가만을 수행하는 시스템.
. 단순히 “해석한다”라고 인식.
. FEA가 실용화 됨으로써 “CAE라고 하면 FEA를 의미한다”라고까지
오인됨.

좁은 의미 . 설계안의 성능이나 기능을 컴퓨터 상에서 “예측”하는 시뮬레이션.
넓은 의미 . 성형, 가공성을 검토하는 제조프로세스 해석 등을 포함하는
시뮬레이션 전반.

CAE 해석 기법의 종류
유한요소법 (Finite Element Method, FEM)
유한차분법 (Finite Difference Method, FDM)
경계요소법 (Boundary Element Method, BEM)
유한체적법 (Finite Volume Method, FVM)


CAE 적용 분야
구조해석, 충돌해석, 열/유체 유동해석, 소음/진동 해석
각종 성형공정 해석 (단조, 압출, 박판성형, 사출성형, 주조 등)
전자기장 해석, 광학계 해석, 분자구조 해석 등


지배방정식 (미분방정식)  적분 형태의 방정식(variational principle)
연속체(continuum)로 정의된 전체 영역을 이산화(discretization)
: 다수개의 유한요소(finite element)로 구성  mesh
각 요소 내에서 보간함수(interpolation function)을 사용하여 실제 결과를
근사화

해가 특이하다는 것은 두 방정식이 한 개의 교차점을 갖지 않아 해가 유일하지
않거나, 존재하지 않는 경우를 말함
이러한 현상은 유한요소해석 프로그램에서는 막을 수 없으며, 중요 부위가
아니라면 무시하고 다른 부위에 초점을 맞추면 됨.
관심을 갖는 중요 부위에 특이성 발생시 재해석 수행, 부분 모델링후 해석,
응력집중계수를 사용하여 실제 응력계산의 방법이 있음.

참고자료

· 없음