해석의 기본 개념

COSMOSWorks에는 유한요소 해석 방법(Finite Element Method - FEM)이 사용됩니다. FEM은 엔지니어링 설계 해석을 위한 수치해석 기술입니다. FEM은 컴퓨터 구현을 위한 보편성과 적합성으로 인해 표준 해석 방법으로 받아들여집니다. FEM은 모델을 요소라고 하는 단순한 모양으로 된 여러 개의 작은 조각으로 나눠 복잡한 문제를 동시에 해결할 여러 개의 단순한 문제로 바꿔 효율적으로 문제를 해결합니다.

CAD 부품 모델	작은 조각(요소)로 잘게 나뉜 모델

엘리먼트는 노드라고 하는 공통점을 공유합니다. 모델을 작은 조각으로 나누는 작업을 메시라고 합니다.

각 요소의 동작은 모든 가상 지지 및 하중 시나리오에서 잘 파악됩니다. 유한요소 해석 방법은 다양한 형태의 요소를 사용합니다.

요소의 특정 지점에서의 응답은 요소 절점에서의 응답에서 보간됩니다. 각 절점은 해석 유형과 사용된 요소에 따라 다수의 파라미터로 완전히 정의됩니다. 예를 들어, 절점의 온도는 열 해석의 응답을 완전 정의합니다. 구조적 해석의 경우 절점의 응답은 일반적으로 세 가지 위치 이동과 세 가지 회전으로 정의됩니다. 이를 자유도(DOF)라고 합니다. FEM을 이용한 해석을 유한요소 해석(FEA)이라고 합니다.

4면체 요소. 빨간색 점은 절점을 나타냅니다. 요소의 모서리선은 곡선 또는 직선이 될 수 있습니다.

다른 요소 간의 연결성을 고려하여 각 요소의 동작을 제어하는 방정식이 작성됩니다. 이러한 방정식을 통해 응답이 지정된 재질, 구속조건, 하중과 연결됩니다.

다음 과정으로, 방정식이 큰 연립 방적식 세트로 구성되어 문제를 해석합니다.

예를 들어, 응력 해석에서 솔버가 각 절점에서의 변위를 찾으면 변형률이 계산되고 마지막으로 응력이 계산됩니다.

다음 스터디 유형이 지원됩니다.

스터디 유형	스터디 아이콘
정적 해석		모달 시간 기록
고유진동수 해석		조화
좌굴 해석		불규칙 진동
열 해석		응답 스펙트럼
설계 스터디		낙하/충격 해석
비선형 정적 해석		피로 해석
비선형 동적 해석		압력 용기 설계