본 기술자료에서는 유한요소법의 기본개념을 소개합니다. 복잡한 행렬로 구성된 수치해석 기법을 초보자가 쉽게 이해할 수 있도록 쉽게 설명되어 있습니다. 복잡한 수식보다는 실무에서 빠르게 개념을 익히고 사용할 수 있는 자료입니다.
주요 내용
1. 유한요소법
2. 유한요소의 행렬방정식
3. 요소의 이해 및 종류
4. 해석 모델과 하중 경계 조건
5. 유한요소 해석의 종류
6. 유한요소 해석의 프로세스
7. 유한요소법과 상용 소프트웨어와의 관계
유한요소해석(Finite element analysis, FEA)은 컴퓨터 시뮬레이션 기술을 활용하는 수치해석 기법의 하나입니다. 수치해석 기법에는 많은 종류가 있지만, 공통적인 특징은 수학적인 표현(대부분 미분방정식)을 행렬식으로 변환하여 근사적인 해답을 구하는 것입니다.
수치해석 기법의 종류는 근사해(approximate solution)를 구하는 데 필요로 하는 보간함수(interpolation function)를 어떻게 정의하느냐에 따라 분류됩니다.
수치해석 기법 중에서 가장 보편적으로 사용되는 유한요소법(finite element method)은 보간함수를 유한요소(finite element)를 이용하여 매우 편리하고 체계적으로 정의합니다. 보간함수의 정의 외에도 유한요소 해석이 가장 보편적으로 사용되는 이유는 자연계에서 발생하는 어떠한 현상이라도 수학적 표현 식만 주어진다면 적용이 가능하다는 점입니다. 컴퓨터의 급속한 발전과 수치해석 및 모델링 기술의 발전에 힘입어 유한요소 해석은 공학 및 자연과학 분야에만 국한되지 않고 학문 전 분야로 확산하고 있습니다.
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