강체요소의 구성과 그 틀성

Abstract

유한요소법은 기계구조물의 접촉문제를 해석하는데 매우 효과적인 수치해법으로 이용되고 있으며 오늘날에는 해석결과의 오차를 줄이고 유효성을 향상시키기 위해 많은 연구들이 수행되고 있다. 일반적으로 접촉문제는 유한요소법으로 구성한 접촉요소를 사용하여 해석되고 있지만 접촉영역의 변화로 접촉요소를 합리적으로 설정하는 것에 어려움이 있다. 본 논문에서는 유한요소법으로 강체요소를 구성하여 접촉문제뿐만 아니라 일반 선형 탄성문제를 효과적으로 해석하고자 하였다. 연구 결과로 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 선형탄성문제의 유한요소해석에서 강체요소를 사용하면 일반 유한요소보다 비교적 정확한 값을 얻을 수 있다. 2) 접촉문제는 접촉요소 없이 강체 요소만을 사용하여 효과적으로 해석할 수 있다. 3) 유한요소 해석시 강체요소를 사용하면 선형탄성문제와 접촉문제를 동시에 해석할 수 있다.; The finite element method has been used as the most effective method for the analysis of mechanical structures. Nowaday, many studies have been performed in order to reduce some significant errors caused by the finite element analysis. The general contact problems are solved by using the contact element that composes of the finite element method. However it is difficult to set the contact element rationally with change of the contact region. This paper analyzes the contact and general linear elastic problems effectively composing the rigid element with the finite element method. As a result of this study, the following conclusions are obtained. 1) If rigid element is implemented with the finite element method in the linear elastic problems, it is possible to obtain more accurate solution than the one with finite element. 2) The contact problems can be analyzed using only the rigid element without contact element. 3) It is possible to analyze the linear elastic problems and the contact problems simultaneously by analyzing the finite element method using the rigid element.