[Abaqus] Abaqus 시작하기

이 책은 Abaqus 신규 사용자용 입문서이며, Abaqus/CAE를 사용하여 Solid, Shell, Beam, Truss 구조를 만들고, Abaqus/Standard와 Abaqus/Explicit로 해석하고, Abaqus/Viewer로 결과를 표시하는 방법을 설명한다. 이 책을 학습하려면 유한요소법은 조금 알아야 한다.

 

이 문서는 선형/비선형의 정역학/동역학 해석을 중심으로 응력/변위 해석만 설명한다. 열전달과 질량 확산 같은 해석은 다루지 않는다.

 

1) 이 책의 사용법

Abaqus를 처음 사용할 때 이 책의 순서대로 학습하는 것이 좋다. 이 책의 각 장은 Abaqus/Standard와 Abaqus/Explicit를 사용하는 주제를 하나 이상 소개한다. 이 책에서 Abaqus라는 설명은 해석 제품 모두 해당하는 내용이다. 개별 제품의 이름은 정보가 해당 제품에만 적용될 때 사용한다. 대부분 학습 주제의 간략한 설명과 한두 개의 예제를 포함하였다. 이 예제는 Abaqus의 많은 기능을 설명하므로 신중하게 따라 하는 것이 좋다.

 

Abaqus/CAE 기능은 예제를 바탕으로 설명한다. 이 예제는 Abaqus/CAE를 사용하는 것으로 가정한다. Python 스크립트를 사용하면 예제의 전체 해석 과정을 그대로 재현할 수 있다.

 

이 장은 Abaqus와 이 책의 간략한 소개이다. 하나의 간단한 예제를 중심으로 2장에서 Abaqus를 사용하는 기본 사항을 설명한다. 그다음 데이터를 확인하고, 해석 작업을 실행하고, 해석 결과를 표시하는 방법을 배울 수 있다. 3장은 Abaqus에서 사용하는 주요 요소를 설명하며, 4장은 Solid 요소, 5장은 Shell 요소, 6장은 Beam 요소를 각각 설명한다. 7장은 선형 동역학 해석을 설명한다. 8장은 비선형의 개념과 기하 비선형성을 설명하며, 비선형 해석 예제를 포함한다. 9장은 비선형 외연적 동역학을 설명하며, 10장은 재료 비선형 해석을 설명한다. 11장은 다단계 해석의 개념을 설명하고, 12장은 접촉 해석에서 발생하는 많은 문제를 다룬다. 13장은 Abaqus/Explicit를 사용하여 준정역학(準静力學) 문제를 해결하는 방법을 설명한다. 여기서 사용한 예제는 판금 성형(Sheet metal forming) 해석으로 성형과 스프링백 해석을 효율적으로 수행하고, Abaqus/Explicit와 Abaqus/Standard 사이에 데이터를 전달한다.

 

2) 마우스의 기본 조작

다음 그림은 오른손잡이와 왼손잡이용 3 버튼 마우스이다.

 

 

마우스를 사용할 때 동작은 다음과 같다. 클릭(Click)은 마우스 버튼을 눌렀다가 빨리 놓는다. 특별한 변경 지시가 없으면, 클릭은 버튼 1을 사용한다. 드래그(Drag)는 마우스 버튼 1을 놓지 않고 누르면서 마우스를 움직인다. 포인트(Point)는 화면의 마우스 포인터가 목표물과 겹치는 위치로 마우스를 움직인다. 선택(Select)은 마우스로 가리킨 다음 마우스 버튼 1을 클릭한다. [Shift] + 클릭은 [Shift] 키를 누른 상태에서 마우스 버튼 1을 클릭한 다음 [Shift] 키를 놓는다. [Ctrl] + 클릭은 [Ctrl] 키를 누른 상태에서 마우스 버튼 1을 클릭한 다음 [Ctrl] 키를 놓는다.

 

Abaqus/CAE는 3 버튼 마우스를 사용하도록 설계되었다. 따라서 이 책에서 마우스 버튼 1, 2, 3은 그림과 같다. 2 버튼 마우스로 Abaqus/CAE를 조작할 때, 2 버튼 마우스의 두 버튼은 3 버튼 마우스의 버튼 1, 3과 같다. 두 버튼을 동시에 누르면 3 버튼 마우스의 버튼 2를 누른 것과 같다.

 

Abaqus/CAE는 표와 같이 5개의 다른 CAD 프로그램과 같이 뷰 조작을 구성할 수 있다. 메뉴에서 Tools → Options를 선택하고, View Manipulation 옵션을 변경하여 바로 가기 구성을 변경한다. 구성은 향후 Abaqus/CAE Session을 위해 저장된다.

프로그램	이동	회전	확대 / 축소
Abaqus/CAE (기본)	[Ctrl][Alt][MB2]	[Ctrl][Alt][MB1]	[Ctrl][Alt][MB3]
CATIA V5	[MB2]	[MB2][MB3]	[MB2][MB3]를 클릭 후 [MB3]를 놓는다
Solidworks	[Ctrl][MB2]	[MB2]	[Shift][MB2]
HyperView	[Ctrl][MB3]	[Ctrl][MB1]	[Ctrl][MB2]
Pro/Engineer Wildfire	[Shift][MB2]	[MB2]	[Ctrl][MB2]
UGS NX	[MB2][MB3]	[MB2]	[MB2][MB1]

 

3) 단위계

이 모델을 만들기 전에 사용할 단위계를 결정해야 한다. Abaqus는 스스로 단위계를 미리 결정하지 않으며, 데이터를 입력할 때 단위를 지정할 수 없다. 따라서 모든 입력 데이터는 일관된 단위로 지정해야 한다. 몇 가지 일반적인 단위계는 다음 표와 같다. 이 책은 SI 단위계를 주로 사용한다. US 단위계로 작업할 때는 밀도(密度) 단위에 주의할 필요가 있다. 왜냐하면, US 단위계의 밀도는 재료 특성 핸드북에서 중력 가속도가 곱해지는 경우가 많기 때문이다.

Quantity	SI	SI(mm)	US Unit(ft)	US Unit(inch)
Length	m	mm	ft	in
Force	N	N	lbf	lbf
Mass	kg	tonne(10³ kg)	slug	lbf s²/in
Time	s	s	s	s
Stress	Pa(N/m²)	MPa(N/mm² )	lbf/ft²	psi(lbf/in²)
Energy	J	mJ(10−3J)	ft lbf	in lbf
Density	kg/m³	ton/mm³	slug/ft³	lbf s²/in⁴

 

[Abaqus] Abaqus/CAE 개요