비선형 해석 - 솔루션

비선형 해석 대화 상자의 솔루션 탭에서는 솔루션 관련 옵션을 설정합니다. 이 탭에서 다음 옵션을 설정할 수 있습니다.

시간 간격 옵션

시간 정보는 하중과 경계 조건에 대한 시간 곡선 정의와 연관됩니다. 시간은 비정상 열전달 해석 스터디의 시간 의존 결과를 사용하는 크리프, 점탄성, 또는 온도 하중 효과가 없는 정적 해석 문제에 사용되는 임의 변수입니다.

시작 시간 해석 시작 시간. 원호 길이 방법에는 사용되지 않습니다.
다시 시작(T) 마지막으로 성공한 솔루션 스텝부터 다시 시작합니다. 이전 실행에서 데이터 저장해서 해석 다시 시작 옵션이 활성화된 재시작 데이터가 있는 경우에만 사용할 수 있습니다.
해석을 다시 시작할 때 하중 파라미터(시간 곡선 대화 상자)를 변경할 수 있습니다.
자유도를 분리 가능 접속에서 고정으로, 또는 다시 시작 옵션을 활성화한 경우 반대로 구속 조건을 변경할 수 있습니다.
예를 들어 해석을 다시 시작할 때 구속 조건을 분리 가능 접속에서 고정으로 변경하려면
  • 평행이동(구속 PropertyManager) 아래에서 구속을 적용할 방향으로 1을 입력합니다.
  • 시간 변화량 아래에서 곡선을 선택하고 편집을 클릭합니다. 시간 곡선 대화 상자에서 곡선 데이터를 입력합니다.
    X(시간, 초) Y 값 구속 조건
    0 0 고정
    1 0 고정
    1.05 해제(다시 시작) 고정에서 분리 가능 접속으로 변경
    2 해제 분리 가능 접속

해석을 다시 시작할 때 구속 조건을 분리 가능 접속에서 고정으로 변경하려면

  • 평행이동 아래에서 구속을 적용할 방향으로 1을 입력합니다.
  • 시간 변화량 아래에서 곡선을 선택하고 편집을 클릭합니다. 시간 곡선 대화 상자에서 곡선 데이터를 입력합니다.
    X(시간, 초) Y 값 구속 조건
    0 해제 분리 가능 접속
    1 해제 분리 가능 접속
    1.05 0(다시 시작) 분리 가능 접속에서 고정으로 변경
    2 0 고정

    첫 번째 실행(첫 번째 실행에서 데이터 저장해서 해석 다시 시작을 선택하도록 기억) 중에(시작 시간 = 0 < t < 종료 시간 = 1초) 솔버는 이 구속을 무시하고 고정이 적용되는 선택한 요소는 자유롭게 움직일 수 있습니다. 다시 시작을 활성화하고 해석을 다시 실행하면(시작 시간 = 1초 < t < 종료 시간 = 2초) 솔버는 구속을 적용하고 선택한 요소는 지정된 방향으로 움직일 수 없습니다.
종료 시간 해석 종료 시간. 원호 길이 방법에는 사용되지 않습니다.
데이터 저장해서 해석 다시 시작 가능한 경우 해석을 다시 시작하려면 스터디를 실행하기 전에 이 플래그를 선택합니다. 재시작을 준비하기 위해 필요한 데이터를 저장하는 데 어느 정도 시간과 디스크 공간이 소모됩니다. 이 확인란을 선택하지 않으면 해석을 처음부터 시작해야 합니다.
스터디에서 메시를 재생성하면 모든 재시작 정보가 삭제됩니다.
시간 증분 하중 및 변위 제어 방법에, 각 솔루션 스텝에서의 증가 솔루션 스텝을 설정합니다. 원호 길이 제어 방법에서는 이 값이 원호 길이 증가분 계산에 사용됩니다.

자동(자동 시간 간격)

이 옵션을 선택하면 각 시간 스텝에 대한 증가분이 내부적으로 결정되어 수렴률이 높아집니다. 이 옵션은 모든 제어 방법에 지원됩니다. 이 플래그를 선택할 경우 다음 항목이 사용됩니다.

초기 시간 증분

이 증가분이 초기 시간 증분의 기준으로 사용됩니다.

최소

최소 시간 간격. 기본값은 1e-8초입니다.

비선형 동적 스터디에서 지정된 최소 증분이 초기 시간 증분보다 크거나 같아지면, 최소 시간 간격이 초기 시간 증분의 10%로 재설정됩니다.

최대

최대 시간 간격. 기본값은 하중 및 변위 제어 방법의 종료 시간입니다.

비선형 동적 스터디에서, 지정된 최대 시간 간격은 사용되지 않습니다. 최대값은 초기 시간 증분으로 재설정합니다.

조정 수

각 솔루션 스텝에 대한 최대 솔루션 스텝 조정 수입니다.

고정

고정 시간 간격 증가분. 기본값은 10개의 간격을 실행하는 것입니다.

형상 비선형 옵션

자유물체력 계산 해석이 완료된 후 각 솔루션 스텝에서 선택한 요소의 자유물체력을 나열합니다. 자유물체력은 접촉, 외부 하중, 구속 조건, 또는 커넥터에서 발생할 수 있습니다.
결과를 오른쪽 클릭하고 결과 하중 표시를 클릭합니다. 자유물체력, 지오메트리 요소(바디, 면, 모서리 또는 꼭지점) 및 솔루션 스텝을 선택하여 자유물체력과 모멘트를 나열합니다.
대변위 공식 사용 대변위 공식을 사용합니다.
변형 반영 하중 방향 업데이트 이 확인란을 선택하면 변형이 있는 매 솔루션 스텝에 대해 부가 하중(수직 균일 압력 또는 수직 균일 하중)의 방향이 업데이트됩니다.
예제
(a) 변형 전 지오메트리에 수직 하중 부가
(b) 변형 반영 하중 방향 업데이트 플래그가 선택 취소됩니다. 원래의 하중 방향이 변형된 지오메트리에서 유지됩니다.
(b) 변형이 선택된 하중 방향 업데이트 플래그. 하중 방향이 업데이트되고 각 시간 단계의 변형된 지오메트리에 수직 방향으로 유지됩니다.

토크 적용 시 프로그램이 토크를 생성하는 하중과 모멘트 암을 계산하여 해당 하중을 절점에 적용합니다. 이러한 하중은 해 전체의 초기 방향을 유지하기 때문에 그 결과 예기치 않은 높은 응력 발생을 유발할 수 있습니다.
대단위 변형 옵션 대변형 공식을 사용합니다. 비선형 탄성, von Mises 가소성, Tresca 가소성, Drucker Prager 가소성, 점탄성 및 Hyperelastic 재질 모델에 대한 대변형 공식을 선택합니다.
대변형 옵션을 선택할 때는 재질 모델에 따라 응력/변형 곡선 데이터를 입력해야 합니다. 응력/변형 곡선에 유효한 입력 데이터에 대해서는 Simulation 도움말: 응력-변형 곡선 정의 항목을 참조하십시오.
볼트 초기 응력 유지

이 옵션을 선택 취소하면 응력이 0(L0)인 상태에서의 볼트 길이는 해석 시작(Lst) 시 볼트 길이를 기반으로 결정되며 이는 볼트 커넥터를 통해 연결된 부품의 비변형 지오메트리 상태에 해당합니다. 응력이 0인 상태에서의 볼트 길이는 다음과 같이 계산됩니다.

L0 = Lst / (1+(P/A*E))

비선형 해석이 진행됨에 따라 각 해석 단계의 볼트 길이 Lstep는 적용된 하중으로 인해 변형되면서 부착된 부품의 변형된 지오메트리에 자체 적응합니다. 비선형 해석 끝에서 볼트의 최종 응력은 사용자 정의된 예하중 강도와 다릅니다. 각 해석 단계에서 볼트의 축 하중은 다음과 같이 계산됩니다.

Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0

이 옵션을 선택하면 사용자 정의된 예비하중 P가 있는 해석이 외부 하중 없이 초기 조건으로 먼저 실행됩니다. 볼트를 통해 연결된 파트의 변형이 계산되어 응력이 0(L0)인 상태에서의 볼트 길이를 결정하는 데 사용됩니다. Lf는 초기 응력으로 인한 연결 파트의 변위에 해당하는 변형된 볼트 길이로 정의하겠습니다. 그러면 0 응력의 볼트 길이가 다음과 같이 계산됩니다.

L0= Lf / (1+(P/A*E))

해석의 두 번째 단계에는 적용된 모든 하중이 포함됩니다. 각 해석 단계에서 볼트의 축 하중은 다음과 같이 계산됩니다.

Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0

해석 도중 (a) Lstep <= L0이면 볼트가 느슨하고 (b) Lstep > L0이면 볼트가 장력을 받으며 파트가 서로 연결된 상태로 유지됩니다.

표시법:
  • P: 사용자 정의된 축 예하중
  • Pstep: 현재 해석 단계에서 볼트의 축 하중
  • A: 볼트 단면 면적
  • E: 볼트 재질 탄성 계수
  • L0: 0 응력 상태의 원래 볼트 길이
  • Lst: 해석 시작 시 볼트 길이(볼트를 통해 연결된 부품의 비변형 지오메트리 상태에 해당)
  • Lf: 초기 응력으로 인한 연결 파트의 변위 후 변형된 볼트 길이(볼트 초기 응력 유지가 선택됨)
  • Lstep: 현재 해석 단계에서 변형된 볼트 길이

솔버

비선형 해석 수행에 사용할 솔버를 설정합니다.

솔버 자동 선택 프로그램은 모델 크기 및 사용 가능한 RAM에 따라 두 솔버 사이에서 가장 강력한 항목을 선택합니다.

Intel Direct Sparse

얇은 지오메트리가 있는 소형 및 중간 크기의 모델용입니다. Intel Direct Sparse 솔버를 사용하려면 FFEPlus Iterative 솔버보다 많은 RAM이 필요합니다.

FFEPlus

부피가 큰 지오메트리가 있는 중간 크기 모델 및 큰 모델용입니다.
Direct Sparse(D) Direct Sparse 솔버를 사용합니다. 이 솔버를 사용하면 고급 비선형 문제에서 수렴률이 높아집니다.
FFEPlus(P) FFEPlus Iterative 솔버를 사용합니다. 이 솔버는 메모리를 적게 사용하여 큰 문제에서 실행 속도가 빠를 수 있습니다.
대형 문제 Direct Sparse 대형 문제 Direct Sparse 솔버가 향상된 메모리 할당 알고리즘을 이용하여 솔루션이 코어의 범위를 벗어나는 문제를 해결할 수 있습니다.
Intel Network Sparse Intel Network Sparse 솔버를 사용하여 시뮬레이션 실행을 로컬 네트워크 도메인에 연결된 다른 컴퓨터로 오프로드합니다. 자세한 내용은 Simulation 도움말: 오프로드 Simulation 항목을 참조하십시오.

비호환 결합 옵션

비선형 해석 수행에 사용할 솔버를 설정합니다.

단순화된 설정 절점 기반 본드 접촉을 적용합니다.
정확(느림) 절점 기반 접촉에 비해 솔루션 시간이 더 긴 곡면 기반 본드 접촉을 적용합니다.
다음 경우에 해석 실행이 중단됩니다.
  • 특정 시간 간격에서의 간격 크기 조정 수가 최대 간격 조정 수를 초과한 경우
  • 수렴에 필요한 간격 증가분이 최소 간격 증가분보다 적을 경우

결과 폴더 스터디의 결과 파일인 *cwr의 위치를 설정합니다.
여기에 입력하는 위치는 기본 옵션 > 결과에서 설정한 기본 결과 폴더 위치를 덮어씁니다.
중간쪽 절점에서 평균 응력(고품질 솔리드 메시만)

이 옵션을 선택하면 곡률이 가파른 영역에 있는 고품질 솔리드 요소의 중간쪽 절점에서 불규칙한 높은 응력이 나타나는 경우 더 나은 응력 결과를 얻을 수 있습니다.

고품질 솔리드 요소의 경우 중간쪽 절점의 응력은 가장 가까운 코너 절점의 응력 값 평균을 측정하여 계산합니다. 응력 평균 계산에 대한 예가 표시됩니다.
  • 코너 절점(1, 2, 3, 4)의 응력은 공유 요소의 전체 평균으로 계산됩니다.
  • 중간쪽 절점(5, 6, 7, 8, 9, 10)의 응력은 가장 가까운 코너 절점의 평균으로 계산됩니다. 예를 들어, 절점 5 응력 = (절점 1 응력 + 절점 2 응력) / 2와 같습니다.