용어해설구조해석
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작성일 23-11-09 05:05
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구조해석 보고서
1. 구조해석 모델 : 절점과 유한요소, 경계조건데이터로 구성됨.
2. 절점(노드) : 트러스구조물 등의 골조구조물에서의 부재가 교차되는 점을 말함. 격점과 같은 말.
3. 절점좌표계 : 전체좌표계, 요소좌표계, 절점좌표계가 있는데, 절점좌표계의 경우 절점에 전체좌표계와 일치하지 않는 임의의 방향으로 구속조건, 경계스프링 또는 강제변위 등의 경계조건을 입력하거나 임의의 방향으로 반력을 계산하여 출력하고자 할 경우에 쓰임.
4. 경계조건 : Bondary Condition. 어떤 요소가 있을 때 그 요소의 속성 이나 지지조건들로 인한 힘의 구속상태를 말함. 예로는 물체의 역학적 변형, 열의 전도, 유체의 흐름, 정전기의 전위 분포등을 들 수 있음.
5. 주절점과 종속절점 : 기하학적 상대거동의 구속은 임의 절점의 자유도에 한 개 또는 그 이상의 절점의 자유도를 종속시킴으로써 이루어지는데, 여기서 임의 절점을 주절점이라 하고 자유도가 종속되는 절점을 종속절점이라 함.
6. 요소(Finite Element) : 해석 영역 전체의 방정식을 단 번에 세우는 것이 불가능하므로 여러 개의 단순하고 작은 영역으로 분할하여 해석을 하는데, 이렇게 분할된 작은 영역들을 말함. 개개의 요소는 몇 개의 절점으로 이루어지고 인접 요소들간에 절점을 공유하며, 요소의 지배방정식은 전체 영역의 지배방정식과 동일함.
7. 보요소 : 인장, 압축, 전단, 굽힘, 비틀림 등의 거동에 대한 강성을 갖는 요소.
8. 트러스요소 : 축방향으로만 힘을 받는, 즉 축력만 존재하는 요소.
9. 평면응력요소 : 동일 평면상에 위치한 3개 또는 4개의 절점에 의해 정이되는 응력요소.평면 방향으로만 하중을 받을 수 있고 두께가 요소면의 전체에 걸쳐 균일한 박판의 모델링에 사용됨.
10. 평면변형요소 : 댐 또는 터널등과 같이 일정한 단면을 유지하면서 길이가 긴 요소. 다른 종류의 요소와 혼용할 수 없으며 요소의 속성 상 선형정적해석에만 적용가능.
11. 플레이트요소 : 동일평면상에 위치한 3개또는 4개의 절점에 의해 정이됨. 평면인장?압축거동, 평면전단거동, 두께방향의 휨거동, 두께방향의 전단거동을 고려.
12. 요소좌표계 : 요소내력, 응력 등 요소와 관련된 대부분의 정보들이 따르는 좌표계.
13. 요소강성행렬 : F = kΔ 인 힘과 변위와의 방정식에서 힘과 변위의 관계를 결정짓는 k(강성계수)가 있는데, 하나의 힘이 아닌 여러힘과 여러변위들이 존재할 때 그 각각의 힘과 변위들의 관계를 결정짓는 강성계수들로 이루어진 행렬. 이러한 강성행렬은 대칭행렬이고, 대상행렬이며, 성긴행렬임. 또한 양정치 행렬의 성격도 갖고 있음.
14. 단부해제(End Release) : 요소와 요소가 만날 때 각각의 요소가 갖고 있는 자유도에 대해 각 요소의 강성으로 서로 연결이 이루어지는데, 이러한 연결을 해제하는 것.
15. 강단이격거리(Offset) : 실제부재와 해석용 부재 사이에서의 두께의 차이에서 생기는 해석결과의 차이를 줄이기 위한 것. 예를 들어 실제 구조물에서 보와 보 구조물이 만났을 때 생기는 Rigid Zone을 제외한 부분까지의 부재력을 구하기위한 중심에서 Rigid Zone까지의 거리를 말함.
16. 단면적 : 단면의 면적.
17. 도심 : 단면1차 모멘트의 합이 ‘0’이 되는 점.
18. 단면의 주축 : 단면에서 전단응력이 ‘0’이 되는 좌표축.
19. 유효전단면적 : 전단력에 대하여 지배적으로 저항하는 면적.
20. 단면1차모멘트 : 어떤 축에 대해 단면의 미소면적과 그 축에서의 거리의 곱을 단면 전체에 걸쳐 모두 더한 것을 말함.
21. 단면2차모멘트 : 어떤 축에 대해 단면의 미소면적과 그 축에서의 거리의 제곱과의 곱을 단면전체에 걸쳐 합한 것을 말함. 보의 휨응력을 산출할 경우등에는 도심을 통과하는 축에 대한 단면2차 모멘트가 쓰여짐.
22. 단면상승모멘트 : 단면을 보았을 때 면적에 도심에서의 x축거리와 y축 거리를 곱한 것.
23. 등가절점하중 : 비선형적으로 존재하는 실제하중을 계산을 하기 편하도록 등분포하중으로 바꾸어주고 이를 다시 한 절점에 대한 하중으로 바꾸어 주는 것.
24. 하중조건(Load Case) : Dead Load, Live Load, 풍하중, 적설하중등 해석부재에서 고려할 하중의 종류를 말함.
25. 하중조합(Load Combination) : 구조물을 해석할 때, 고려해야 할 하중들에 대하여 각각의 하중들에 안전율등을 고려한 계수를 곱한 것을 모두 합한 것.
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