NX NASTRAN 구조해석

제1편 NX NASTRAN 실습 1
NX Nastran Pre/Post User Manual 2
1. 형상 단순화 (Simplifying Geometry) 실습 2
2. 2D 메시 만들기 실습 5
3. 2D 메시를 3D 메시의 시드로 사용 7
4. 빔 및 단면 모델링 9
5. 스파이더 요소로 노드 연결 15
6. 칩이 부착된 PCB의 열 해석 19
7. 공간적으로 변화하는 온도 구속조건 적용 28
8. 트러스(Truss) 구조 32
9. 피로(Fatigue) 해석하기 44
9.1 피로파괴 작용 44
9.2 내구 선도 및 피로한도 결정 45
9.6 피로해석 (1) 49
9.7 피로해석 (2) 55
10. 유동 해석 1 (Pipe) 67
Pipe Flow (1) : 굽은 관의 유체 흐름 해석 67
Pipe Flow (2) : 직경의 변화가 있는 관의 유체 흐름 해석 74
11. 유동 해석 2 (Manifold) 83
12. 유동 해석 3 (valve) 90
13. 열전달 해석 97
13.1 열전달 개요 97
13.1.1 전도(Conduction) 97
13.1.2 대류(Convection) 98
13.1.3 복사(Radiation) 99
13.2 열전달 해석 100
13.2.1 열전도 해석 (1) : 접착된 바의 열 해석 100
13.2.2 열전도 해석 (2) : 라면용 냄비 열 해석 105
제2편 CAE 이론 및 실습 111
Chapter 1 서론 112
1.1 유한요소 해석 (Finite Element Analysis) 112
1.2 다양한 컴퓨터 지원 해석 도구 중 FEA의 위치는? 112
1.3 FEA의 응용 분야 및 메커니즘 해석 113
1.4 설계자에게 FEA란? 114
Chapter 2. CAD 모델로 유한요소 해석 115
2.1 수학적 모델 생성 115
2.2 수학적 모델을 풀기 위한 수치적 방법 선택 117
2.2.1 컴퓨터 지원 공학에서 사용하는 수치적 방법 117
2.2.2 유한요소법이 우세한 이유 117
2.3 유한요소 모델 118
2.3.1 메시 생성 118
2.3.2 유한요소 방정식의 공식화 119
2.3.3 FEA 결과의 오류 120
2.4 FEA 결과의 검증 및 유효성 확인 121
Chapter 3 유한 요소 해석의 기본 개념 123
3.1 유한요소의 공식화 123
3.1.1 유한요소 자세히 살펴보기 123
3.1.2 변위 보간함수를 만족하기 위한 조건 124
3.1.3 인위적 구속 125
3.2 이산화의 선택 127
3.3 유한요소의 유형 128
3.3.1 요소의 차원 (Element Dimensionality) 128
3.3.2 요소 형상 (Element Shape) 132
3.3.3 요소 차수 및 요소 유형 (Element Order and Element Type) 133
3.3.4 일반적으로 사용되는 요소 요약 135
3.3.5 요소 모델링 기능 (Element Modeling Capabilities) 135
Chapter 4 이산화 오류 제어 137
4.1 응력 결과 표시 137
4.2 수렴과정 유형 138
4.2.1 전역 메시 정교화에 의한 h 수렴 138
4.2.2 지역 메시 정교화에 의한 h 수렴과정 141
4.2.3 적응형 h 수렴과정 142
4.2.4 p 수렴과정 143
4.2.5 수렴과정의 선택 145
4.3 이산화 오류 145
4.3.1 수렴 오류 145
4.3.2 솔루션 오류 146
4.4 수렴 문제 146
4.4.1 응력 특이성 146
4.4.2 변위 특이성 152
예제 4.1 Hollow Plate 해석하기 158
예제 4.2 L Bracket 해석하기 162
예제 4.3 2D Beam 해석하기 164
예제 4.4 3D Beam 해석하기 168
Chapter 5 유한요소 메시 172
5.1 메시 생성 기법 172
5.1.1 수동 메시 생성 172
5.1.2 반자동 메시 생성 172
5.1.3 자동 메시 생성 173
5.2 메시 호환성 175
5.2.1 호환성 있는 요소 175
5.2.2 호환할 수 없는 요소 176
5.2.3 강제 호환성 177
5.3 일반적인 메시 문제 177
5.3.1 요소 왜곡 178
5.3.2 메시 적절성 179
5.3.3 기하학적 형상(Geometry)에 요소 매핑 181
5.3.4 셸 모델의 잘못된 변환 182
예제 5.1 BRACKET 해석하기 182
예제 5.2 Cantilever Beam 해석하기 184
Chapter 6 모델링 프로세스 188
6.1 모델링 단계 188
6.1.1 해석 목적의 정의 188
6.1.2 측정 단위 선택 189
6.1.3 기하학적 형상 준비 189
6.1.4 재료 속성 정의 190
6.1.5 경계조건 정의 190
6.2 모델링 기법 191
6.2.1 거울면 대칭 및 비대칭 경계조건 191
예제 6.1 BRACKET 전체 모델 해석하기 196
예제 6.2 BRACKET 반 모델 해석하기 197
예제 6.3 BRACKET 반대칭 해석하기 199
예제 6.4 BRACKET 대칭, 반대칭 해석하기 202
6.2.2 축 대칭 204
예제 6.5 축 대칭 RING의 전체 모델 해석하기 205
예제 6.6 축 대칭 RING의 부분 모델 해석하기 208
6.2.3 주기적 대칭 212
6.2.4 자유도의 재정렬 213
Chapter 7 비선형 정적 구조 해석 215
7.1 다양한 유형의 비선형성 분류 215
7.2 대변형 해석 216
예제 7.1 Cantilever Beam 해석 217
예제 7.2 Torsion Shaft 해석 220
7.3 막 응력 강화 222
예제 7.3 Round Plate 해석하기 224
예제 7.4 LINK 실습하기 228
예제 7.5 Sliding Support 실습하기 231
7.4 접촉 235
예제 7.6 CLAMP1 접촉 실습하기 237
예제 7.7 Clamp2 실습하기 241
예제 7.8 Shrink Fit 실습하기 245
Chapter 8 비선형 재료해석 248
8.1 비선형 재료 모델 연구 248
8.2 탄성-완전 소성 재료 모델 248
예제 8.1 BRACKET T_Flat 해석하기 250
8.3 응력의 특이성 제어를 위한 비선형 재료의 사용 253
예제 8.1 U Bracket 해석하기 255
8.4 비선형성의 다른 유형 261
Chapter 9 모드 해석 262
9.1 모드 해석과 정적 해석의 차이점 262
9.2 모드 해석에서 변위 및 응력 결과 해석 263
9.3 강체 모드를 이용한 모드 해석 264
예제 9.1 강체 모드를 이용한 모드 해석하기 1 264
예제 9.2 강체 모드를 이용한 모드 해석가기 2 266
9.4 모드 해석에서 지지의 중요성 268
예제 9.3 힌지로 지지 된 Link 모드 해석하기 268
9.5 모드 해석의 응용 270
9.5.1 모드 주파수 및 관련 진동 형상 찾기 271
9.5.2 구조물의 취약점 위치 271
9.5.3 모드 해석은 진동 해석을 위한 입력값을 제공한다. 272
예제 9.4 Box 모드 해석하기 272
9.6 초기응력(prestress) 모드 해석 274
예제 9.5 Tuning Fork 모드 해석하기 274
Chapter 10 좌굴 해석 277
10.1 선형 좌굴 해석 277
예제 10.1 자유 단을 가진 Notched Column의 좌굴 해석하기 280
예제 10.2 미끄럼 지지 된 Notched Column 좌굴 해석하기 282
10.2 선형 좌굴 해석 결과의 수렴 283
10.3 비선형 좌굴 해석 283
예제 10.3 Button의 좌굴 해석하기 284
예제 10.4 예압 효과를 고려한 좌굴 모드 해석하기 287
10.4 요약 289
Chapter 11 진동 해석 290
11.1 모드 중첩법 290
11.2 시간 응답 해석 291
예제 11.1 충격 하중을 받는 Hammer 진동 해석하기 293
11.3 주파수 응답 해석 305
예제 11.2 주파수 응답 해석하기 307
예제 11.3 가변 가진에 대한 주파수 응답 해석하기 316
Chapter 12. 열 해석 323
12.1. 지정 온도에 의해 유도된 열전달 323
예제 12.1 Bracket 열전달 해석하기 324
12.2 열 동력 및 대류에 의한 열전달 325
예제 12.2 Heat Sink의 열전달 해석하기 327
예제 12.3 Channel의 열전달 해석하기 331
12.3 복사에 의한 열전달 333
예제 12.4 Space Heater 열전달 해석하기 334
12.4 열 해석에서의 과제 337
참고 문헌 339