제 3편-OS-V: 0030 Radial Point Load on a Hemisphere

Go Go 3편으로 !!

아래 모델은 Free edge 가장 자리에 하중이 가해지는 반구형 쉘입니다. 변형이 주로 굽힘으로 인한 것 이어서 국부적 굽힘 거동을 모델링 하기 위해 3차원 쉘의 성능을 살펴 봅니다.
그림3

Figure 0030-1: FE-Model with Boundary Conditions and Loadcases


Benchmark Model

모델은 반지름이 10m 이고 두께가 0.04m 인 반구 형상 이고 First order인 CQUAD4 elements로 메쉬가 만들어져 있습니다. 이 때 두 개의 동일한 하중 4000N이 반구의 edge 가장자리에 각각 적용되고 서로 직각을 이루고 있습니다. Point C의 하중은 반구의 안쪽 (중앙을 향한 방향)으로 향하고, Point A의 하중은 중심에서 바깥 쪽을 향하게 적용 되어 있어 한쪽 방향으로 압축 변형, 다른 쪽 방향으로는 길이 변형을 일으킵니다. Geometry와 하중 모두 대칭 이므로 반구의 1/4 만 모델링 되었습니다. 대칭 경계 조건은 edge AE 와 CE 에 적용 되었고 Point E에는 Z-translation(Fix dof 3)의 구속조건을 부여 하였고, edge AC는 구속조건이 없는 Free 상태로 두었습니다. 또한 이 모델은 edge AC, CE, EA, BG, DG 및 FG에 동일한 간격의 노드로 메쉬를 만들었습니다.
해석 목표는 Point A에서 X 방향의 변위를 살펴보는 것이며 목표값은 0.185m 입니다.

위의 그림을 참고 하시기 바랍니다.

The material properties are:
Young’s Modulus            68.25 GPa
Poisson’s Ratio               0.3

Linear Static Analysis Results

Viewing the Result

그림29All results are normalized with the target values of x translation at point A.

아래표의 해석 결과 값을 참조 하시기 바랍니다.

Element type Mesh Configuration nac x nce x nea
CQUAD4 4x4x4 8x8x8 16x16x16 32x32x32 64x64x64
0.9865 1.0200 1.0076 1.0032 1.0016

Model Files

The model files used in this example include:
install_directory/demos/hwsolvers/optistruct/verification/LE3.fem


Reference

NAFEMS Ltd, The Standard NAFEMS BENCHMARKS TNSB Rev. 3, NAFEMS Ltd, Scottish Enterprise Technology Park, Whitworth Building, East Kilbride, Glasgow, United Kingdom, 1990.

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