CAE의 핵심 유한요소법, 좀 더 알아볼까요?

안녕하세요.

엔글링크입니다 :)

어제 CAE의 원리를 알아보며 고체역학과 유한요소법에 대해 간단히 설명을 드렸는데요.

오늘은 유한요소법에 대한 가정들에 대하여 포스팅을 진행해 보도록 하겠습니다 :)

위 사진을 보시면 왼쪽의 고체의 형태는 임의 모양을 띄고 있어 면적을 구하기위해서는 복잡한 미분방정식을 이용하여 직접 풀어야 하나

오른쪽의 그림처럼 여러 개의 삼각형으로 분할하면 삼각형 하나의 면적은 간단하게 계산할 수 있기 때문에

영역 전체 면적은 삼각형 면적의 총합으로 근사치를 구할수 있게 됩니다.

이게 바로 유한요소법의 핵심과도 같은데요.

이러한 유한요소법을 활용 가능케 하기 위해서는 몇가지 주요 가정이 있답니다.

첫째, 기하학적 형상

형상 자체는 요소망을 만들기 위한 템플릿이어야 합니다.

둘째, 특성치

모든 부분에 대해여 동일한 물성치를 갖는다고 가정하여야 합니다.

셋째, 요소망

형상을 솔버에 전달하는 수단으로, 해의 정확도는 주로 요소망의 품질에 의해 좌지우지됩니다.

이상적인 요소를 사용하는 것이 구조물의 거동을 올바르게 표현 할 수 있다는 것이죠.

넷째, 경계조건

복잡한 구성품 사이의 상호작용을 정확하게 근사화 하는 것이 중요합니다.

위에 언급한 네가지 가정이 정확하게 이루어지지 않는다면 유한요소법을 활용하기로 요원한 일이 됩니다.

누군가는 이렇게 복잡한 가정들이 존재하면 굳이 유한요소법을 활용할 필요가 있나 하는 의문을 갖기도 합니다.

그러나 이러한 몇가지 가정만으로 복잡한 미분방정식을 간단한 문제로 풀어냄으로 

다양한 문제들을 더욱 간편하게 해결할 수 있는 장점이 존재합니다.

다음 포스팅에서는 유한요소법의 요소들에 대하여 알아보려고 합니다.

매일매일 여러분들과 함께 CAE에 대한 정보를 함께 나누겠습니다.

포스팅을 통해 CAE에 대한 관심과 각 비즈니스에 대한 연계가 필요하시다면 언제든지 엔글링크의 문을 두드려 주세요.

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또한, 직접고용방식이 아닌 엔지니어와의 매칭을 통해

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