E.5 Material Nonlinear Solid and Shell Element

캔틸레버 및 단순보 모델을 대상으로 von Mises, Tresca, Drucker Prager, Mohr Coulomb 등 다양한 재료에 대해 연속체 및 쉘요소의 비선형 거동 테스트를 수행한다.

• 캔틸레버 모델: 2000x400x100 [mm]

• 단순보 모델: 4000x400x100 [mm]

• 재료모델(E = 200 GPa, fy = 400 MPa의 완전탄소성모델)

  • von Mises, Tresca, Drucker Prager, Mohr Coulomb

• 기본 메쉬 크기

  • C3D8 요소 : 20x4x1 (캔틸레버), 40x4x1 (단순보)

  • CPS4 요소 : 20x4 (캔틸레버), 40x4 (단순보)

  • CS8 요소 : 20x1 (캔틸레버), 40x1 (단순보)

  • S4 요소 : 20x1 (캔틸레버), 40x1 (단순보)

• 쉘요소(S4, CS8) 수직방향 기본 적분 : Legendre, 9 points

해석 결과 전반적으로 해석해와 일치하는 결과를 보인다. 하지만 고정점 부근에서의 y, z 방향 구속효과로 인해 해석해와는 차이를 보일 수 있다. 특히 von Mises, Drucker Prager 모델을 적용시 비선형 거동시 transverse thickness strain으 효과로 인해 해석해와 더 큰 차이를 보인다.

Figure E.5.1 Cantilever Models (C3D8, CPS4, CS8, S4 element)

Figure E.5.2 Simply Support Beam Models (C3D8, CPS4, CS8, S4 element)

Figure E.5.3 Analysis Results of Cantilever

Figure E.5.4 Analysis Results of Simply Supported Beam

Input File

• cant-c3d8.inp : Cantilever, C3D8

• cant-cps4.inp : Cantilever, CPS4

• cant-cs8.inp : Cantilever, CS8

• cant-s4.inp : Cantilever, S4

• beam-c3d8.inp : Simply Supported Beam, C3D8

• beam-cps4.inp : Simply Supported Beam, CPS4

• beam-cs8.inp : Simply Supported Beam, CS8

• beam-s4.inp : Simply Supported Beam, S4