유한요소 해석(FEM)은 엔지니어링 설계 해석에 사용할 수 있는 신뢰할 만한 수치해석 방법입니다. 이 과정은 지오메트리 모델 생성으로 시작됩니다. 그런 다음, 요소라고 부르는 단순한 형태의 작은 조각으로 모델을 나누는데 요소는 절점이라는 공통점에 연결되어 있습니다. 모델을 작은 조각으로 나누는 작업을 메시라고 합니다. 유한요소 해석 프로그램은 모델을 상호 연결된 요소의 망으로 봅니다.
메시는 설계 해석에서 중요한 단계입니다. 사용자는 솔리드와 쉘 및 빔 요소의 혼합된 메시를 생성할 수 있습니다. 솔리드 메시는 부피가 큰 모델이나 복잡한 3D 모델에 적합합니다. 쉘 요소는 (판금과 같은) 얇은 파트에 적합합니다. 빔 요소는 구조용 멤버에 적합합니다.
해석의 정확성은 메시의 품질에 달려 있습니다. 일반적으로 메시가 미세할수록 정확성이 우수합니다. 생성되는 메시는 다음의 요소에 따라 다릅니다.
- 작성된 지오메트리
- 활성 메시 옵션
- 메시 컨트롤
- 접촉 조건
- 글로벌 요소 크기 및 메시 공차 글로벌 요소 크기와 공차를 사용하는 것이 권장됩니다. 글로벌 요소 크기는 요소 모서리의 평균 길이입니다. 크기가 작은 글로벌 요소를 사용하면 요소의 수는 급증합니다.
지오메트리 피처에 기반하는 메시 유형
바디의 지오메트리 피처를 기반으로 자동으로 바디에 메시 유형이 지정됩니다.
| 개체 메시 |
모든 솔리드 모델은 솔리드 (사면체) 요소로 메시. |
| 쉘 메시 |
일정 두께를 가진 곡면과 판금은 삼각형 쉘 요소로 메시. 낙하 충격 해석 스터디에서 지정한 판금은 솔리드 요소로 메시. |
| 빔 메시 |
구조용 멤버와 용접구조물은 빔 요소로 메시. 솔리드 아이콘을 오른쪽 클릭하고 빔으로 간주를 선택하여 돌출 (기본으로 솔리드 요소로 메시)을 빔으로 간주할 수 있습니다. |
| 혼합 메시 |
같은 모델에 다른 지오메트리가 있을 경우, 혼합 메시가 작성됩니다. |
설계 스터디와 피로 해석 스터디는 관련 스터디의 메시를 사용합니다. 낙하 충격 해석 스터디는 솔리드 메시만 이용합니다. 압력 용기 스터디는 결과를 조합하며 메시가 필요하지 않습니다.
정적 해석 스터디의 Adaptive Method
Adaptive Method를 사용하면 정적 해석 스터디에 대한 정확한 해를 얻을 수 있습니다. Adaptive Method에는 h-Adaptive와 p-Adaptive method의 두 종류가 있습니다. h-method의 개념은 상대 오류가 높은 지역의 소형 요소를 사용하기 위한 것입니다. p-adaptive method는 상대 오류가 큰 요소의 다항식 차수를 증가시킵니다.