목적
이번 예제는 Snap-thur buckling의 불안정성을 확인하는 것입니다.
하중이 적용될 때 구조가 구부러지는 모델이 사용되었으며 해석 결과는 유한 요소 불안정에 대한 내용으로 연구된 자료와 비교하여 해석과 이론의 결과를 확인해봅니다.
모델 개요
Units (단위) : mm, ms, g, N, MPa
– Length : 254
– Radius : 2540
– Thickness : 12.7
– Θ : 0.1 (radian)
– Initial density : 7.85e-3
– Young’s modulus : 3102.75
– Poisson ratio : 0.3
결론
해석 모델은 대칭 구조이기 때문에 전체 하중의 1/4이 적용됩니다. 그래서 Rigid body의 Force Z에 4를 곱해야 전체 하중인 P를 구할 수 있습니다.
아래 그림은 snap-thourgh를 위한 특징적인 하중 변위 곡선을 나타냅니다. 이 그림은 수직 변위의 함수로 Point C에서 반응을 나타냅니다.
Point C의 변위는 절대값으로 표현되었으며, 곡선은 스냅 스루 불안정의 특징적인 거동을 보여줍니다. 제한 하중을 넘어선 하중 △Fz의 무한한 증가는 쉘의 붕괴로 인한 변위 △q의 엄청난 상승의 원인이 됩니다.
첫 번째 극대 값으로 제한 하중 값이 2208.5N임을 알 수 있습니다. (Point C의 변위 = 10.5) 추가로 snap-thourgh 후 곡선의 기울기의 증가는 변형 된 형상이 더 단단해지는 것을 판단 할 수 있게 해줍니다.
두 곡선은 대략 10%로 경미한 오차를 나타내고 있으며, 5 ~ 20mm 변위 사이에 나타나고 있습니다. 해당 구간을 벗어난 부분에는 거의 오차가 없는 것을 확인 할 수 있습니다.
참조된 커브의 값과 RADIOSS 해석 결과를 비교 했을때 Explicit의 접근이 이상적인 것을 확인 할 수 있습니다.
추신
Implicit 방식으로의 접근을 하고싶은 분들은 RADIOSS Implicit를 사용하지 마시고 OptiStruct를 사용하여 위와 비슷한 모델을 구성해보시기 바랍니다.
끝!
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