범용유한요소해석 프로그램의 확장유한요소법 성능 검증을 위한 2차원 모델 해석

이영환; 김동환; 박재균

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이영환 김동환 박재균

저널정보: 한국전산구조공학회 한국전산구조공학회논문집 한국전산구조공학회논문집 제31권 제4호

발행연도: 2018.1

수록면: 199 - 206 (8page)

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범용유한요소프로그램인 Abaqus의 확장유한요소법(XFEM)의 사용성 검증을 위하여 2차원 모델에 적용하여 수치해석을 수행하였다. 기존의 연구에 많이 사용되었던 응집요소(cohesive element) 모델은 균열 경로를 예측하고 요소를 삽입하여야 하는 단점 때문에 실제 균열을 모사하는데 한계가 있다. 이러한 이유로 응력의 방향성 및 특이성을 바탕으로 균열의 경로를 예측하는 확장유한요소법(XFEM)이 균열 해석에 있어서 더 발전된 방법으로 이용되어 왔다. 이번 연구에서는 균열의 경로가 자명한 2차원 모델에 사용하여 응집요소해석과 XFEM에 응집요소의 물성을 적용한 해석을 비교하고 XFEM 적용의 타당성을 확인하였다. 수치해석으로 균열 발생 직전의 응력분포 및 응력 특이성을 확인하고 실제 균열 발생경로와의 비교를 한다. 본 연구를 바탕으로 몇 가지의 한계를 극복하면 실제 복잡한 모델의 실제 균열진전해석을 수행하여 균열을 모사할 수 있을 것으로 기대된다.

#cohesive element #crack propagation #XFEM #general purpose FEM program

참고문헌 (17)

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Abaqus / 2014 / Abaqus Analysis User's Guide Version 6.14 / Dassault Systems Simulia Corp

Alfarah, B. / 2017 / New Methodology for Calculating Damage Variables Evolution in Plastic Damage Model for RC Structures / Eng. Struct. 132:70~86

Bazant, Z.P. / 1983 / Crack Band Theory for Fracture of Concrete / Mater. & Struct. 16:155~177

Belytschko, T. / 1999 / Elastic Crack Growth in Finite Elements with Minimal Remeshing / Int. J. Numer. Methods Eng 45(5):601~620

Budyn, E. / 2004 / A Method for Multiple Crack Growth in Brittle Materials without Remeshing / Int. J. Numer. Methods Eng 61:1741~1770

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