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SoilWorks 기술
[SoilWorks] 8-2.하중을 입력했는데 결과가 동일합니다.(FEM 요소경계선 하중부여)


  질문  

요소경계선에 하중을 입력했는데 입력전과 입력후의 결과가 동일합니다. (FEM 요소경계선 하중부여)


  답변  

SoilWorks에서 FEM해석 수행시 하중(특히 분포하중)을 입력하는 경우, 그림1과 같이 종류에서 “선” 또는 “요소경계선”을 선택해서 설정할 수 있습니다. 




유한요소해석 수행시 하중을 입력한다는 것은 선택한 영역의 요소 절점에 하중을 부여한다는 것이 됩니다. ‘선’을 선택해서 하중을 주는 모델링 방식은 실제로는 요소경계선에 하중을 부여하는데 모델링시 선택의 편의를 위해 지원해 주는 추가기능입니다.

그림2와 같이 선을 선택해서 하중을 입력했을때 작업트리상에도 “선”에 하중이 적용 된 것으로 나오게 되지만 실제 해석에 반영될 때는 요소작용하중으로 자동 변환되며 해석전에도 요소작용하중으로 간단히 변환하여 확인할 수 있습니다.

즉, 실제 해석에 적용되는 하중의 방향과 크기는 요소작용하중으로 변환하여야 확인할 수 있습니다.





위 예와 같이 전체모델의 외곽에 하중을 부여한다면 선 또는 요소경계선중 어떤것을 선택해도 무방하지만 아래 그림3과 같이 모델영역내의 요소사이 경계선에 하중을 특정방향으로 입력할 때 요소망사이 선을 선택하는 경우 하중은 해당 선을 공유하고 있는 모든 요소절점에 설정된 방향으로 적용됩니다. 따라서 반드시 어떤 요소에 부여하는 하중인가를 그전에 선택해 주어야 합니다. 




즉 위 예제와 같이 선에 하중을 입력하는 경우 실제 해석에 적용되는 하중은 해당 선을 공유하는 모든 요소의 법선방향으로 작용하므로 위/아래방향의 하중이 서로 상쇄되어 하중을 적용하지 않을 경우와 동일한 결과를 출력하게 됩니다. 이와 같이 요소망사이 경계선에 특정방향으로 하중을 부여할 경우 반드시 하중이 작용되는 요소망만 남기고 인접 요소망은 작업트리에서 체크해제 하여 감추기 한 후 하중을 부여할 요소망의 요소경계선을 선택하여 입력해 주어야 합니다. 




이후 위쪽 요소를 다시 체크하여 보이게 하여도 아래쪽 요소에만 하중이 적용 된 것을 확인 할 수 있습니다.