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> 박동화 님의 글 "[질문]비선형 해석에 대해서 문의드립니다."
> ----------------------------------------------------------
> 안녕하세요. 박동화입니다.
>
> 재료의 비선형해석에 관해 문의드립니다.
>
> 1. 제가 알기로는 "소성변형"에 관한 해석 소프트웨어로는
> LS-DYNA3D 또는 ANSYS/LS-DYNA등이 있다고 들었습니다.
> 위의 소프트웨어로 두개의 물체가 충돌 후 재료의 변형상태
> 까지 알 수 있는지요?
> (참고로 인터넷을 뒤져보니 자동차 범퍼충돌그림이 있어서
> 가능하다고 생각이 들긴합니다..)
>
> 2. 해석을 위해서 어떠한 기초지식이 있어야 합니까?
> (좀 광범위한 질문인데...제가 이쪽에는 전혀 지식이 없어서...
> 제가 여태까지 써본 소프트웨어는 IDEAS 로 정적구조해석정도
> 수행한 경험뿐입니다.)
>
> 끝까지 읽어주셔서 감사드립니다.

-------------- 답 변 --------------
1.말씀하신 비선형 프로그램의 사용 목적이 소성 모델이라기 보다는 충돌 시뮬레이션 인것 같습니다.
예전에 충돌 해석 프로그램을 사용해서 시뮬레이션 한 적이 있습니다.
중장비 Cabin의 충돌해석이었는데 Pam-Crach를 사용했었습니다.

이것은 230Kg의 물체가 5m에서 운전석 상단에 자유낙하 하는 경우 운전자가 머리에 손상을 줄지 여부를 검증하는 것이었습니다. 정식용어로 중장비 Canin의 FOPS(Falling Object Protective Structure)라고 함.

설계 단계에서 해석을 하였고 제작후 실험을 수행하였습니다. Cabin은 프레스 금형으로 제작되기 때문에 충돌후 찌그러진 형상이 규정치를 벗어나면 제재작해야 하기 때문에 상당한 비용이 발생합니다(최소 10억원 손실 발생). 이런 경우 충돌 해석은 필연적이라 할 수 있습니다(자동차의 충돌해석시에도 많이 사용됩니다)

결론적으로 실험치와 해석결과를 비교했을때 변형 양태와 변형량 모두 만족할 만한 결과를 보여주었습니다.

위에서 언급하신 소프트웨어가 가능한지는 다른 분의 답변이 있을 것 입니다.

2. 이러한 소프트웨어의 사용은 최소 3개월의 집중적인 훈련이 필요합니다.(FEM에 대한 기초지식이 있는 상태에서). 따라서 박동화님이 직접하기에는 무리가 있으며 결과 자체도 믿기 어려울 것으로 생각됩니다.

3. 다른 분의 답변이 따로 있겠지만 중요한 문제이고 꼭 해야만 하는 것이라면 저희쪽으로 해석 용역을 주시는 것이 좋을 듯합니다.

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> 박동화 님의 글 "[질문]비선형 해석에 대해서 문의드립니다."
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> 안녕하세요. 박동화입니다.
>
> 재료의 비선형해석에 관해 문의드립니다.
>
> 1. 제가 알기로는 "소성변형"에 관한 해석 소프트웨어로는
> LS-DYNA3D 또는 ANSYS/LS-DYNA등이 있다고 들었습니다.
> 위의 소프트웨어로 두개의 물체가 충돌 후 재료의 변형상태
> 까지 알 수 있는지요?
> (참고로 인터넷을 뒤져보니 자동차 범퍼충돌그림이 있어서
> 가능하다고 생각이 들긴합니다..)
>
> 2. 해석을 위해서 어떠한 기초지식이 있어야 합니까?
> (좀 광범위한 질문인데...제가 이쪽에는 전혀 지식이 없어서...
> 제가 여태까지 써본 소프트웨어는 IDEAS 로 정적구조해석정도
> 수행한 경험뿐입니다.)
>
> 끝까지 읽어주셔서 감사드립니다.

-------------- 답 변 --------------
질문을 주셔서 대단히 감사합니다.

대변형문제를 해석하는 툴이 많이 있습니다.
PAM Crash나 Abaqus explicit코드도 앞에서 말씀하신 내용의 해석이
가능합니다.
자동차회사의 경우 충돌해석 S/W로 PAM이나 DYNA등을 이용하고 있습니다.

안녕하십니까 안상훈이라고 합니다.
위에 대답하신분들이 좋은 말씀을 해주셨네요. 많이 알지는 못하지만 용기를내서 글을 올립니다.
비선형 해석은 크게 3가지로 나눌 수 있습니다.
첫째 재료물성측면에서의 비선형으로 고무나 비등방성재질을 적층
하였거나 등등여러가지가 있겠죠?
둘째는 구속조건에 의한 비선형문제입니다. 해석의 구속조건의 초기상태와 변형후 상태가 변한다면 이도 비선형 이겠죠?
마지막으로 Geometrically Nonlinear가 있습니다. 이는 두물체가 변형을
하면서 부딧친다고 가정하면 초기의 접촉면적과 마지악의 접촉면적이
다르겠죠? 박동화님의 문의내용은 세번째의 경우로 볼 수있는데
대부분의 경우 비선형문제는 위의 세가지가 복합적으로 발생하기 때문에
더욱 머리를 아프게 하죠.
최근 해석S/W의 발전이 눈부셔서 ANSYS/ABAQUS/NASTRAN/MARC등 많이 알려진
S/W들에서도 비선형해석이 가능합니다. 그러나 앞에서 대답해주신 분들이
말씀하시 S/W같은 전용S/W만은 못합니다. 그렇다고 해석결과가 틀린다든가 하는 것이 아니고요. 수렴성/해석조건의 입력 편리성등에서 차이가 나지요.
그러나 충돌문제만 전문으로 하지 않고 범용으로 비선형해석을 원하시는 경우는 위에 언급한 S/W에서 특수영역의 모듈을 구매하여 사용하시면 좋겠죠?
특히 국내에는 해석에 사용할 물성치를 구하기가 어렵습니다. 박동화님이 하실 충돌에사용하실 물성치는 단순히 탄성계수 포아송비 등 몇개의 물성치로 해결되지 않고 인장시험 그래프가 필요하데 구하기가 그리 쉽지않습니다. 대부분 사용할 물성을 의뢰하여 시험하여 구하죠(시간과 돈이 든다는 야그죠) 자주발생하는 해석이라면 본인이 연구하여 과제를 진행해야 하지만 단발성으로 발생하는 경우는 전문가에 의뢰하여 진행하는 것이 더욱 경제적이라 생각됩니다. 그렇다고 제가 전문가라는 말씀은 아닙니다. Technonet같은 전문가 집단에 알아보는 것도 좋은 방법이지요.
다음은 학습면입니다. 비선형을 책한권만 공부하면 다 알수있다고 대답해드리면 얼마나 좋겠습니까? 그런데 사실은 그렇지 못합니다. 먼저 기계계열의 공부를 하셨다면 FEM을 학습하신후에 특수영역 예를들면 고무면 고무 충돌이면 충돌등 관심영역의 이론부터 공부하시면 단시간에 해석결과를 분석/적용 할 수있다고 봐야겠죠. 그럼 이만 줄입니다.
즐거운 해석 좋은 분석 그리고 완벽한 결과 만드시길 기원합니다.



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> 박동화 님의 글 "[질문]비선형 해석에 대해서 문의드립니다."
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> 안녕하세요. 박동화입니다.
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> 재료의 비선형해석에 관해 문의드립니다.
>
> 1. 제가 알기로는 "소성변형"에 관한 해석 소프트웨어로는
> LS-DYNA3D 또는 ANSYS/LS-DYNA등이 있다고 들었습니다.
> 위의 소프트웨어로 두개의 물체가 충돌 후 재료의 변형상태
> 까지 알 수 있는지요?
> (참고로 인터넷을 뒤져보니 자동차 범퍼충돌그림이 있어서
> 가능하다고 생각이 들긴합니다..)
>
> 2. 해석을 위해서 어떠한 기초지식이 있어야 합니까?
> (좀 광범위한 질문인데...제가 이쪽에는 전혀 지식이 없어서...
> 제가 여태까지 써본 소프트웨어는 IDEAS 로 정적구조해석정도
> 수행한 경험뿐입니다.)
>
> 끝까지 읽어주셔서 감사드립니다.

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