선형정적해석(Linear Static Analysis)

안녕하세요. 엔글링크입니다.

오늘은 선형정적해석에 대해 알아보도록 하겠습니다.

지난 포스팅까지는 유한요소해석에 대한 오해나 순서 등에 대한 내용이 주를 이루었다면

오늘은 선형정적해석의 개요와 특징을 중점적으로 포스팅을 진행해보려고 합니다.

선형정적해석은 모든 해석의 기본이자 출발이 되는 해석입니다.

외부하중의 작용에 대해 구조물의 변형과 강도적 안정성을 검토하는 해석인데요.

선형이란 물체에 작용하는 하중과 물체의 응답(변위, 응력 등)의 관계가 선형(직선)임을 의미합니다.

선형은 다음 조건을 만족해야 합니다.

첫째, 재료가 탄성영역 내에서 후크의 법칙(Hook's Law)을 따라 거동 해야 하며

둘째, 발생변형에 의한 구조물의 강성변화를 무시할 수 있을 만큼 변형이 작아야 하고

셋째, 하중이 작용하고, 이로 인한 구조물의 변형이 발생하는 동안 경계조건이 변하지 않아야 합니다.

정적해석은 관성력과 감쇠력(동적거동을 표현하는 특성들)을 무시하고,

작용하중이 시간에 따라 변하지 않은 근사조건의 해석을 뜻합니다.

정적해석의 목적은 응력 집중이 되는 것을 방지함으로 파손이 일어나지 않도록 하며,

균일한 응력 분포를 갖도록 불필요한 부분은 없애고 필요한 부분은 더욱 보강하는 최적설계를 유도하는 것입니다.

선형정적해석의 가장 큰 특징은 바로 중첩의 원리입니다.

선형의 가장 큰 특징은 중첩의 원리가 적용가능하다는 점입니다.

중첩의 원리는 두가지로 나누어 볼 수 있는데요.

첫째로 여러 개의 하중조건에 대해 개별적인 해석을 수행하고, 그 결과를 조합하여 전체하중 또는 다양한 하중조합에 대한 결과를 계산할 수 있습니다.

둘째로 하중의 크기 변화에 대해 재해석 또는 반복해석을 수행할 필요 없이 비례관계로 결과를 계산할 수 있습니다.

오늘의 포스팅은 선형정적해석의 개요 및 특징을 알려드렸습니다.

엔글링크는 여러분들과 함께 CAE에 대해 계속해서 알아보고 싶습니다.

지속적인 관심 부탁드립니다.

감사합니다.