RADIOSS Example 공략 3편 – S-beam Crash

목적

이번 예제는 S-Beam의 거동을 확인하는 예제입니다. Shell Element Formulation과 적분점(Integration Point)을 바꿔가면서 이러한 값들이 해석 결과에 어떤 영향을 미치는지 확인하는 것이 목적입니다. 모델에는 초기 속도가 부여되었고, S-Beam의 변형으로 인한 요소의 침투를 방지하기 위해 Self-Contact이 적용되어 있습니다.

Example 공략 1편 – Twisted Beam에 Contact이 적용된 업그레이드 버전이라고 생각하면 이해하시는데 도움이 될 것 같습니다.

모델 개요

Units (단위) : mm, ms, g, N, MPa

– Initial density : 7.9E-3
– Young’s modulus : 199355
– Poisson ratio : 0.3
– Yield stress: 185.4
– Hardening parameter: 540
– Hardening exponent: 0.32
– Maximum stress: 336.6

2D Shell Mesh로 요소 크기는 대략 10mm로 구성되어 있으며 아래 옵션들이 적용 되었습니다.

Shell Element Formulation :        BATOZ, QEPH, Belytschko Hourglass 3
Plasticity options :                           global and progressive plasticity model
Influence of the initial velocity :   5 and 10 m/s

대칭성이 고려되어 1/2 모델로 구성되었고 대칭 평면은 y 축 = 0 mm를 커버합니다. 경계 조건은 강체의 벽 (슬라이드)을 시뮬레이션하기 위해 오른쪽으로 설정되어 있습니다.

첫 번째 모델은 모든 왼쪽 섹션의 노드를 빔의 무게중심에 맞추기 위해 Rigid가 생성되었고, Rigid의 마스터 노드에 질량이 부여되었습니다.

두 번째 모델에는 X, Y 및 Z 방향의 왼쪽 부분 노드를 연결하는 Rigid 링크 옵션을 사용했고, 500 kg의 질량은 마스터 노드에 추가되어 있습니다.

또한 Restart 방식이 적용되어 각각의 .rad 파일에는 다른 내용이 담겨있으며 아래 그림과 같은 과정으로 해석이 진행되게 됩니다.

결론

시간 변화에 따른 S-Beam의 거동

초기 속도를 5m/s로 부여했을때 적분점 변경에 따른 결과 비교
(그림이 잘 보이지 않는 경우 Online Help를 참고하시기 바랍니다.)

초기 속도 값 변화에 따른 결과 비교

추신

숫자가 복잡하고 비교할 결과가 많지만 어려운 예제는 아닙니다.  예제를 요약하자면 Shell Formulation 과 적분점이 해석에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위한 목적으로 진행한 예제입니다.

끝! 다음 편에서 뵙겠습니다.

공략 4편 – Airbag