각 일반 단계의 시작점은 직전의 일반 단계가 끝날 때의 변형 상태이다. 따라서 모델은 일반 단계의 정의 순서로 해당 단계에 정의된 하중에 응답하여 상태가 진행된다. 모든 초기 조건은 해석의 첫 번째 일반 단계의 시작점을 정의한다. 모든 일반 해석 절차는 하중 적용과 ‘시간’의 정의에 대해 같은 개념을 공유한다. 1) 일반 해석 단계의 시간 Abaqus는 해석에서 두 시간의 척도를 가진다. 총시간(total time)은 모든 일반 단계에서 증가하는 각 일반 단계의 전체 단계 시간의 누적값이다. 또한 각 단계는 Step time이라고 하는 고유한 시간이 있다. 이것은 단계마다 ‘0’부터 시작한다. 하중과 경계 조건을 변경하는 시간은 임의 시간으로 지정할 수 있다. 이력이 각 길이가 100초인 3단계로 나눈 ..

Abaqus 해석의 일반적인 목적은 주어진 하중에 대한 구조물의 응답을 예측하는 것이다. 앞서 언급했듯이 Abaqus에서 하중의 의미는 구조물의 응답이 초기 상태에서 변경되는 것을 의미한다. 예를 들어, 0이 아닌 경계 조건, 주어진 변위, 집중하중, 압력, 장 등을 의미한다. 문제에 따라 하중은 구조물에 대한 집중하중 세트와 같은 비교적 단순하다. 이런 문제를 제외하고 구조물에 적용되는 하중은 매우 복잡할 수 있다. 예를 들어, 복수의 하중이 특정 시간 폭에 걸쳐 특정 순서로 모델의 다양한 부분에 적용되거나 하중의 크기가 시간의 함수로 변경될 수 있다. 용어 하중 이력은 모델에 대한 이런 복잡한 하중을 나타내는 데 사용한다.  Abaqus는 해석의 전체 하중 이력을 사용자가 여러 단계로 나눈다. 각 단..

체적 잠금을 줄이기 위해 고무 재료 모델에 소량의 압축성을 도입한다. 압축성이 작으면 거의 비압축성 재료로 얻은 결과는 비압축성 재료로 얻은 결과와 거의 같다. 압축성은 재료 상수($ D_1 $)를 0이 아닌 값으로 설정하여 도입한다. 이 값은 초기 푸아송의 비($ \nu_0 $)가 0.5에 가깝도록 선택한다. 다항식 형식의 변형률 에너지 포텐셜은 ‘고무 재료의 초탄성’에 표시된 식을 사용하여, $ \mu_0 $과 $ K_0 $에 의해 $ D_1 $과 $ \nu_0 $와 연결하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 이전에 시험 데이터에서 얻은 초탄성 재료 계수는 $ C_{10} $=176051과 $ C_{01} $=4332.63으로 주어진다. 따라서 $ D_1 $=5.E-7을 설정하면 $ \nu_0 $=0.4..

고무 마운트의 모서리에 있는 요소의 왜곡은 바람직하지 않다. 이 부분의 결과는 신뢰할 수 없다. 또한 하중이 증가하면 이 해석이 실패할 수 있다. 이런 문제는 요소망 분할을 개선하여 수정할 수 있다. 그림 10.67에 표시된 요소망은 고무 모델의 왼쪽 아래 모서리에 있는 요소의 왜곡을 줄이는 데 사용할 수 있는 요소망 분할의 예이다. 반대쪽 모서리의 요소망 왜곡과 관련된 문제는 ‘체적 잠금을 줄이는 기술’에서 다룬다. 이 왼쪽 아래 모서리 영역의 요소는 초기 원형 모양에서 이전보다 훨씬 뒤틀린다. 그러나 해석이 진행되고 요소가 변형되면 이 모양이 실질적으로 개선된다. 그림 10.68에 표시된 변형 표시는 이 영역의 요소 왜곡 크기가 감소했다는 것을 보여주지만, 고무 모델의 오른쪽 아래 모서리에 있는 요소..

다음 그림에 표시된 고무 마운트의 축 방향 강성을 구하고 마운트의 피로 수명에 영향을 미치는 최대 주응력이 큰 영역을 식별한다. 이 마운트는 양단이 강판에 접합되어 있다. 이 마운트는 강판 전체에 걸쳐 균일하게 분포되는 최대 5.5 kN의 축 방향 하중이 작용한다. 단면의 형상과 치수는 다음 그림과 같다. 구조의 모양과 하중은 모두 축대칭이므로 이 해석에서 축대칭 요소를 사용할 수 있다. 따라서 이 구성 요소의 축대칭 평면만 만들어야 한다. 각 요소는 완전한 360° 링을 나타낸다. 마운트의 정적 응답을 조사하므로 이 해석은 Abaqus/Standard를 사용한다.1) 대칭성이 문제는 마운트의 중심을 통과하는 수평선에 대칭이므로 전체 축대칭 평면을 만들 필요는 없다. 이 축대칭 평면의 절반만을 만들면 사..

다음 그림 에 표시된 일반적인 고무 재료의 응력 - 변형률 거동은 탄성이지만 강한 비선형성을 가진다 . 이 종류의 재료 모델은 초탄성(超彈性)이라고 한다. 고무 등의 초탄성 재료의 변형은 대변형 값까지 탄성을 유지한다. 가끔 100% 이상이다. Abaqus는 초탄성 재료를 모델링할 때 다음 가정을 따른다.• 재료 모델은 탄성이다.• 재료 모델은 등방성이다.• 해석은 비선형 기하학적 효과를 고려한다. 또한 Abaqus/Standard는 기본적으로 초탄성 재료가 압축되지 않은 것으로 가정한다. Abaqus/Explicit는 재료가 거의 압축되지 않는다고 가정한다. 기본 푸아송의 비는 0.475이다. 탄성 발포 재료는 다른 비선형성이 강한 탄성 재료이다. 이들은 압축 하중을 받았을 때 매우 높은 압축 거동을 ..

‘연속체 요소 사용’에서 연결용 러그가 갑작스러운 큰 하중(60 kN)을 받았을 때 거동을 계산했다. 선형 해석 결과는 이 러그가 항복한다는 것을 보여주었다. 러그가 파괴되는지를 평가할 수 있도록 러그의 소성 변형 범위와 소성 변형의 크기를 결정해야 한다. 이 해석은 관성 효과를 고려할 필요가 없다. 따라서 Abaqus/Standard를 사용하여 러그의 정적 응답을 계산한다. 강철에 사용할 수 있는 비탄성 재료 데이터는 항복 응력(380MPa)과 파괴 시의 변형(0.15)뿐이다. 다음 그림과 같이 이 강철은 완전 소성(perfectly plastic)이라고 가정한다. 재료는 경화되지 않고, 응력은 380MPa를 초과하지 않는다.실제로 약간 경화가 발생할 수 있지만, 이 가정은 보수적이다. 재료가 경화되면..

금속 재료의 소성 변형에서 비압축 성질은 탄소성 해석에서 사용할 수 있는 요소 종류에 제한을 준다. 이런 제한은 비압축성 재료 모델의 모델링이 요소에 운동학적 제약을 추가하기 때문에 발생한다. 이 경우 이런 제한은 요소의 적분 지점에서 부피가 일정하게 유지되도록 제한한다. 일부 어떤 요소는 비압축성 구속조건을 추가하여 요소를 과도하게 구속한다. 이 요소는 이런 모든 구속조건을 해결할 수 없으면, 체적 잠금(volumetric locking)을 발생시키고, 요소의 응답을 지나치게 단단하게 만든다. 체적 잠금은 요소 사이 또는 적분 지점 사이에서 정수압 응력의 급격한 변화로 나타난다. Abaqus/Standard에서 사용할 수 있는 완전 적분의 2차 Solid 요소는 비압축성 재료 모델을 만들 때 체적 잠금..