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NX 8.5 Nastran 따라하기 (CAE 기초부터 응용까지)
NX 8.5 Nastran 따라하기 (CAE 기초부터 응용까지)
저자 : 고재철|김선용|박용석
출판사 : 온솔루션인티그레이션
출판년 : 2014
ISBN : 9788994960210

책소개

본 서는 Siemens PLM Software의 NX8.5 Nastran 사용법을 따라하기 형태로 기술한다. 간단한 빔 해석 절차부터 시작하여 다양한 실제 부품 또는 구조물의 해석 방법을 소개하면서 NX를 이용한 Pre & Post Processing 방법을 기술하고, 주어진 상황에 적합한 경계조건을 설정하고 해석 결과를 분석하는 방법을 소개한다. Linear Statics 해석에 중점을 두고 NX Nastran을 이용할 때 발생할 수 있는 각종 문제점을 재현하면서 대처 방법에 대하여 알기 쉽게 설명한다.
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출판사 서평

본 서는 Siemens PLM Software의 NX8.5 Nastran 사용법을 따라하기 형태로 기술한다. 간단한 빔 해석 절차부터 시작하여 다양한 실제 부품 또는 구조물의 해석 방법을 소개하면서 NX를 이용한 Pre & Post Processing 방법을 기술하고, 주어진 상황에 적합한 경계조건을 설정하고 해석 결과를 분석하는 방법을 소개한다. Linear Statics 해석에 중점을 두고 NX Nastran을 이용할 때 발생할 수 있는 각종 문제점을 재현하면서 대처 방법에 대하여 알기 쉽게 설명한다.



본 서에서는 다음과 같은 내용을 다룬다.



- Linear Statics

- Contact

- Buckling

- Normal Mode

- Thermal(Thermal-Structural)

- Durability(Fatigue)

- Geometry Optimization

- Mesh Adaptation
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목차정보

Chapter 1

CAE 기본 개념 소개 1



1.1 실험과 해석 2

1.2 해석의 과정 3

1.2.1 유한요소 모델의 이해 3

1.2.2 상용 소프트웨어를 이용한 해석 과정 이해 6

1.3 FE 모델의 구성 8

1.3.1 요소망(Mesh) 8

1.3.2 재료와 물성치 9

1.3.3 Linear 9

1.3.4 Statics 10

1.3.5 노드와 요소 12

1.4 결과 분석 12

1.4.1 변위 13

1.4.2 응력 13

1.4.3 안전계수 13

1.4.4 응력의 성분 14

1.4.5 피로(Fatigue) 15



Chapter 2

Cantilevered Beam 17



2.1 개요 18

2.2 모델 생성 18

2.3 Pre Processing 20

2.4 Solving 29

2.5 Post Processing 31

2.6 결과 분석 40



Chapter 3

Fillet의 효과 43



3.1 개요 44

3.2 Pre Processing 44

3.2.1 해석용 파일 생성 44

3.2.2 Idealization 46

3.2.3 Mesh 생성 49

3.2.4 경계조건 및 하중 52

3.3 Solving 56

3.4 Post Processing 57

3.5 필렛 반경이 10mm인 경우 58

3.5.1 파일 준비 58

3.5.2 메쉬 생성 60

3.5.3 경계조건 및 하중 61

3.5.4 Solving 65

3.5.5 Post Processing 65

3.5.6 파일 저장 및 종료 67

3.6 결과 분석 68



Chapter 4

보강대 효과 69



4.1 개요 70

4.2 보강대를 추가한 모델에 대한 해석 70

4.2.1 파일 이름 변경 및 모델 수정 70

4.2.2 Solving 76

4.2.3 Post Processing 76

4.3 보강대가 없는 해석 결과 80

4.3.1 해석 결과가 있는 파일 열기 80

4.3.2 Post Processing 81

4.3.3 파일 저장 및 닫기 84

4.4 결과 분석 85



Chapter 5

Subcase를 이용한 해석 87



5.1 개요 88

5.2 모델 생성 89

5.3 Pre Processing 90

5.4 Solving 94

5.5 Post Processing 94

5.6 다른 하중에 대한 해석 97

5.7 결과 분석 106



Chapter 6

Symmetry 해석 107



6.1 개요 108

6.2 모델 준비 109

6.3 Pre Processing 112

6.4 Solving 115

6.5 Post Processing 117

6.6 결과 검토 119



Chapter 7

정적 평형과 Singularity 121



7.1 개요 122

7.2 모델 생성 123

7.3 Pre Processing 123

7.3.1 해석용 파일 생성 123

7.3.2 Mesh 생성 124

7.3.3 경계조건 125

7.4 Solving 126

7.4.1 Model Setup Check 126

7.4.2 Solving 126

7.4.3 결과 확인 및 오류 수정 127

7.5 Post Processing 129

7.6 결과 분석 132



Chapter 8

변위 구속에서의 좌표계 이용 133



8.1 개요 134

8.2 모델 생성 135

8.3 Pre Processing 135

8.3.1 해석용 파일 생성 135

8.3.2 Mesh 생성 136

8.3.3 경계조건 생성 137

8.4 Solving 140

8.5 Post Processing 140

8.6 필렛과 요소의 크기 145

8.6.1 파일 생성 145

8.6.2 Mesh 생성 146

8.6.3 SIM 파일 생성 및 경계조건 정의 147

8.6.4 Solving 148

8.6.5 Post Processing 148

8.6.6 요소에 크기에 대한 고찰 150

8.7 결과 분석 151



Chapter 9

2차원 요소를 이용한 해석 153



9.1 개요 154

9.2 모델 생성 155

9.3 Meshing 155

9.3.1 해석용 파일 생성 155

9.3.2 중간 서피스(Mid-Surface) 생성 156

9.3.3 Mesh 생성 158

9.3.4 파일 저장 159

9.3.5 2D Mesh의 두께 확인 159

9.4 변위구속과 하중 163

9.5 Solving 164

9.6 Post Processing 165

9.7 Solid Mesh와 Shell Mesh 비교 167

9.8 결과 분석 171



Chapter 10

1차원 요소를 이용한 I-Beam 해석(수동 메쉬) 173



10.1 개요 174

10.2 Meshing 175

10.2.1 파일 생성 175

10.2.2 Node 생성 176

10.2.3 빔 요소의 단면 설정 177

10.2.4 Beam 요소 생성 178

10.2.5 집중질량 생성 182

10.3 경계조건 183

10.4 Solving 184

10.5 Post Processing 184



Chapter 11

1차원 요소를 이용한 FE 모델의 연결 189



11.1 개요 190

11.2 모델 생성 191

11.3 Meshing 193

11.3.1 파일 생성 193

11.3.2 메쉬 생성 193

11.3.3 메쉬 설정 확인 및 두께 표시 194

11.3.4 연결성 확인 195

11.4 경계조건 197

11.5 Solving 197

11.6 FE 모델 수정 198

11.6.1 Node를 공유하도록 FE 모델을 수정하는 방법 198

11.6.2 1차원 요소를 이용하여 연결하는 방법 200



Chapter 12

1차원 요소를 이용한 I-Beam 해석(자동메쉬) 203



12.1 개요 204

12.2 모델 생성 205

12.3 Mesh 생성 206

12.3.1 해석용 파일 생성 206

12.3.2 빔 단면 정의 206

12.3.3 1D Mesh 생성 207

12.3.4 화면 표시 변경 209

12.3.5 0D Mesh 생성 210

12.3.6 경계조건 생성 212

12.4 해석 수행 212

12.5 Post Processing 212

12.5.1 응력 표시 212

12.5.2 Output Request 설정 214

12.5.3 Recovery Point에 대한 결과 표시 215

12.5.4 단면에서의 응력 분포 표시 216

12.5.5 Cross Section View 수정 217

12.6 결과 분석 218



Chapter 13

1D 요소를 이용한 Truss 구조물 해석 219



13.1 개요 220

13.2 모델 생성 221

13.3 Mesh 생성 222

13.3.1 해석용 파일 생성 및 Solution 설정 222

13.3.2 FEM 옵션 변경 222

13.3.3 단면 생성 223

13.3.4 1D Mesh 생성 224

13.3.5 Node 위치 변경 230

13.3.6 0D 요소 생성 232

13.3.7 연결 요소 생성 232

13.4 경계조건 233

13.5 Solving 234

13.6 오류 확인 234

13.7 FE 모델 수정 및 Solving 234

13.7.1 중복 노드(Duplicate Node) 체크 및 연결 234

13.7.2 Solving 및 결과 표시 236

13.8 Graph 생성 237

13.8.1 Path 생성 237

13.8.2 Graph 생성 239

13.8.3 Graph 이용 241

13.9 Animation 245



Chapter 14

1D 요소와 2D 요소의 연결을 이용한 해석 247



14.1 개요 248

14.2 모델 생성 249

14.3 Mesh 생성 250

14.3.1 해석용 파일 생성 250

14.3.2 2D 요소 생성 251

14.3.3 Mesh Point 생성 252

14.3.4 하중면 생성 252

14.3.5 빔 단면 생성 253

14.3.6 Beam 요소 생성 253

14.3.7 중복 노드 체크 254

14.4 경계조건 254

14.4.1 변위 구속 254

14.4.2 하중 256

14.5 Solving 256

14.6 Post Processing 256

14.7 추가적인 연습 257



Chapter 15

1D 요소와 3D 요소의 연결을 이용한 해석 259



15.1 개요 260

15.2 해석용 파일 준비 261

15.3 Geometry Idealization 261

15.4 Meshing 262

15.4.1 1D Connection 설정 263

15.4.2 3D Mesh 생성 263

15.4.3 RBE2 요소 생성 264

15.4.4 0D 요소 생성 264

15.5 경계조건 265

15.5.1 변위 구속 265

15.5.2 하중 266

15.6 Solving 266

15.6.1 Model Setup Check 266

15.6.2 Solving 268

15.7 Post Processing 268

15.8 Group에 대한 결과 표시 269

15.8.1 Group 생성 270

15.8.2 Solution 설정 271

15.8.3 Solving 및 결과 표시 272



Chapter 16

Alternator Bracket 해석 273



16.1 개요 274

16.2 해석용 파일 준비 275

16.3 Geometry Idealization 275

16.4 Meshing 276

16.4.1 2D Mesh 생성 276

16.4.2 1D Mesh 생성 278

16.4.3 0D 요소 생성 281

16.5 Element Edge 체크 281

16.6 경계조건 282

16.6.1 변위 구속 282

16.6.2 하중 283

16.7 Solving 284

16.8 Post Processing 284



Chapter 17

Contact Analysis 287



17.1 개요 288

17.2 모델 생성 288

17.3 Meshing 289

17.3.1 해석용 파일 생성 289

17.3.2 접촉 부분 Mesh 생성 290

17.3.3 3D Mesh 생성 292

17.4 경계조건 293

17.4.1 변위 구속 293

17.4.2 하중 293

17.4.3 Simulation Object 293

17.5 Solving 294

17.5.1 Solving 294

17.5.2 결과 확인 294

17.5.3 하중 증대 295

17.5.4 Iteration 수 증대 296

17.6 Post Processing 296



Chapter 18

접촉을 이용한 베어링-하우징 해석 301



18.1 개요 302

18.2 파일 준비 303

18.3 Meshing 304

18.3.1 Mesh Mating Condition 생성 304

18.3.2 Seed Mesh 생성 306

18.3.3 3D Mesh 생성 306

18.4 경계조건 307

18.4.1 접촉면 정의 307

18.4.2 변위 구속 308

18.4.3 하중 310

18.5 Solving 311

18.6 Post Processing 311

18.7 결과 검토 313



Chapter 19

용접과 볼트를 이용한 연결 315



19.1 개요 316

19.2 점 용접 모델 317

19.2.1 모델 생성 317

19.2.2 Meshing 318

19.2.3 경계조건 320

19.2.4 Solving 320

19.2.5 Post Processing 320

19.2.6 Nastran Input Data 확인 320

19.3 볼트 연결 모델 321

19.3.1 모델 준비 322

19.3.2 Meshing 322

19.3.3 경계조건과 하중 325

19.3.4 Solving 326

19.3.5 Post Processing 327



Chapter 20

억지끼움 해석 329



20.1 개요 330

20.2 온도 효과에 의한 억지끼움 해석 330

20.2.1 Bushing의 팽창 331

20.2.2 Bushing과 Plate 해석 335

20.3 접촉면 오프셋을 이용한 억지끼움 해석 341

20.3.1 새로운 Solution 생성 341

20.3.2 Contact 설정 342

20.3.3 변위 구속과 하중 343

20.3.4 Solving 343

20.3.5 Post Processing 343

20.4 결과 검토 344



Chapter 21

Element 검사 347



21.1 개요 348

21.2 FEM 파일 및 SIM 파일의 생성 349

21.3 메쉬 생성 349

21.4 Element Quality Check 350

21.4.1 Element Quality 350

21.4.2 Element의 품질 개선 353

21.4.3 Element Normal 검사 355

21.5 경계조건 정의 및 해석 수행 356

21.6 메쉬 수정 및 Solving 357

21.7 Post Processing 358



Chapter 22

Buckling 해석 361



22.1 개요 362

22.2 모델 생성 363

22.3 Meshing 363

22.4 변위 구속과 하중 364

22.5 Solving 364

22.5.1 Solution 설정 364

22.5.2 Solving 364

22.6 Post Processing 365

22.7 횡하중에 대한 Buckling 해석 368

22.8 결과 분석 369



Chapter 23

모우드 해석 371



23.1 개요 372

23.2 모델 준비 및 Meshing 372

23.2.1 파일 및 Solution 생성 372

23.3 Meshing 373

23.4 변위 구속 373

23.5 Sloving 및 결과 확인 374

23.6 네비게이터의 모우드 해석 375

23.6.1 개요 375

23.6.2 파일 오픈 및 확인 376

23.6.3 Assembly FEM 생성 376

23.6.4 해석 수행 및 Post Processing 384

23.6.5 “Angled” Arrangement에 대한 해석 수행 385

23.6.6 결과 검토 386



Chapter 24

열전달 해석 389



24.1 개요 390

24.1.1 전도(Conduction) 390

24.1.2 대류(Convection) 391

24.1.3 복사(Radiation) 392

24.1.4 Thermal-Structural 해석 393

24.2 해석 과정 393

24.2.1 파일 및 Solution 생성 394

24.2.2 Meshing 394

24.2.3 Thermal Boundary Condition 395

24.2.4 Sloving 및 결과 확인 396

24.2.5 Thermal - Structural 해석 398

24.3 프라이팬 해석 400

24.3.1 개요 400

24.3.2 파일 및 Solution 생성 401

24.3.3 Idealization 401

24.3.4 경계조건 생성 401

24.3.5 Simulation Object 생성(Surface-to-Surface Glueing) 402

24.3.6 Mesh 생성 및 해석 수행 403

24.3.7 해석 수행 및 결과 확인 403

24.3.8 손잡이 재질 변경 및 해석 수행 405

24.3.9 결과 검토 406



Chapter 25

피로 해석 407



25.1 개요 408

25.1.1 SN 커브 408

25.1.2 피로 특성 분석 방법 410

25.1.3 응력집중 413

25.1.4 Damage의 누적 414

25.2 해석 과정 415

25.2.1 Linear Statics 해석 416

25.2.2 Durability Process와 Event 생성 417

25.2.3 Solve 및 결과 확인 419



Chapter 26

Geometry Optimization 427



26.1 개요 428

26.1.1 Geometry Optimization 해석의 타입 428

26.1.2 Geometry Optimization의 절차 429

26.2 해석 예제 430

26.2.1 Linear Statics 해석 430

26.2.2 Optimization 프로세스 생성 432

26.2.3 Solve 436

26.2.4 결과 검토 439



Chapter 27

Adaptive Analysis 443



27.1 개요 444

27.2 해석 예제 444

27.2.1 Linear Statics 해석 444

27.2.2 Adaptive Analysis 445
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