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ANSYS APDL 명령어/요소타입/재료속성 레퍼런스
ANSYS Reference 소개
ANSYS APDL 레퍼런스는 ANSYS Mechanical APDL(ANSYS Parametric Design Language) 명령어와 개념을 실무에서 바로 찾아볼 수 있는 빠른 참조 가이드입니다. SOLID186(20절점 육면체), SOLID187(10절점 사면체), SHELL181(4절점 쉘 + 단면 데이터), BEAM188(2절점 빔 + 단면), PLANE182(평면응력/평면변형률 2D 솔리드) 등 자주 사용하는 구조 요소를 다룹니다.
재료 및 하중 섹션에서는 탄성 물성(MP,EX 영률, MP,PRXY 포아송비), 밀도, 소성 모델(TB,BISO 이선형 등방경화, TB,MISO 다선형 등방경화), 초탄성 모델(Mooney-Rivlin)의 실제 입력 구문을 제공합니다. 절점 집중하중(F), 변위 구속(D), 면 압력(SFA), 중력 가속도(ACEL), 체적 온도 하중(BF,TEMP) 등 경계조건도 정리되어 있습니다.
솔버와 후처리 항목에서는 기하학적 비선형(NLGEOM) 정적해석, 모달해석(MODOPT,LANB), 과도해석(DELTIM, TRNOPT), 좌굴해석(BUCOPT), 일반 후처리기(/POST1)의 von Mises 응력 컨투어(PLNSOL,S,EQV)와 변위 결과를 다룹니다. 자동화를 위한 APDL 스크립팅 명령어(*DO 루프, *IF 조건문, *GET 결과 추출)도 포함됩니다.
주요 기능
- 3D 솔리드 요소: SOLID186(20절점, 축소/완전 적분)과 SOLID187(10절점 사면체, 자유메시 적합)
- 쉘·빔 요소: SHELL181(SECDATA 두께 지정)과 BEAM188(직사각/원형 단면)
- 재료 모델: 탄성(MP,EX/PRXY), 이선형 소성(TB,BISO), 다선형 소성(TB,MISO), 초탄성 Mooney-Rivlin
- 경계조건: 절점 하중(F), 변위 구속(D,ALL), 면 압력(SFA), 중력(ACEL), 온도 하중(BF,TEMP)
- 솔버 유형: NLGEOM 정적, 모달(LANB, MXPAND), 과도(FULL/DELTIM), 좌굴(BUCOPT) 해석
- 후처리: /POST1, von Mises 컨투어(PLNSOL,S,EQV), 변위 합(PLNSOL,U,SUM), 절점 응력 출력(PRNSOL)
- APDL 스크립팅: *DO/*ENDDO 루프, *IF/*ENDIF 조건문, *GET 최대 응력/변위 추출
- 한국어/영어 이중 언어 지원, 요소·재료·하중·솔버·후처리·APDL 카테고리별 탐색
자주 묻는 질문
SOLID186과 SOLID187은 언제 사용하나요?
SOLID186은 매핑(구조적) 메시에 최적인 20절점 육면체 요소로 정확도와 효율이 뛰어납니다. SOLID187은 복잡한 형상의 자유메시에 적합한 10절점 사면체 요소입니다. 둘 다 대변형, 소성, 축소/완전 적분을 지원합니다. 형상이 허용하면 SOLID186, 불규칙한 형상이면 SOLID187을 사용하세요.
이선형 등방경화 소성은 어떻게 정의하나요?
TB,BISO,재료번호 다음에 TBDATA,1,항복응력,접선계수를 입력합니다. 예: TB,BISO,1과 TBDATA,1,250,1000은 항복응력 250 MPa, 접선계수 1000 MPa를 정의합니다. 다선형 경화는 TB,MISO와 TBPT 명령으로 여러 응력-변형률 쌍을 입력합니다.
ANTYPE,STATIC과 ANTYPE,MODAL의 차이는 무엇인가요?
ANTYPE,STATIC은 가해진 하중에 대한 변위와 응력을 구합니다(NLGEOM,ON으로 기하학적 비선형 가능). ANTYPE,MODAL은 Block Lanczos(MODOPT,LANB,n) 등의 방법으로 고유진동수와 모드형상을 추출하는 고유값 해석입니다. 모달해석에는 외부 하중을 적용하지 않습니다.
ANSYS에서 중력은 어떻게 적용하나요?
ACEL 명령으로 가속도를 적용합니다. mm/s2 단위로 Y방향 중력: ACEL,0,9810,0. 좌표계 방향에 따라 부호가 달라집니다. 가속도가 관성 하중을 생성하려면 밀도(MP,DENS)가 반드시 정의되어야 합니다. tonne/mm 단위계에서 강재는 DENS=7.85e-9를 사용합니다.
좌굴 해석은 어떻게 수행하나요?
먼저 정적해석으로 프리스트레스 상태를 확립한 뒤, ANTYPE,BUCKLE과 BUCOPT,LANB,n(n은 좌굴 모드 수)으로 전환합니다. SOLVE로 좌굴 하중 배수를 추출하며, 임계 좌굴 하중은 적용 하중에 첫 번째 고유값을 곱한 것입니다. MXPAND으로 모드 형상을 확장하여 시각화할 수 있습니다.
PLNSOL,S,EQV는 무엇을 표시하나요?
일반 후처리기(/POST1)에서 절점의 von Mises 등가응력 컨투어를 표시합니다. SET,LAST로 마지막 하중 단계 결과를 먼저 읽어야 합니다. PRNSOL,S,COMP는 각 절점의 개별 응력 성분(SX, SY, SZ, SXY, SYZ, SXZ)을 출력하고, PLNSOL,U,SUM은 변위 합 크기 컨투어를 보여줍니다.
*GET으로 최대 응력을 추출하는 방법은?
/POST1에서 SET,LAST로 결과를 읽은 후, *GET,MAXS,NODE,,S,EQV,MAX로 최대 von Mises 응력을 MAXS 파라미터에 저장합니다. *GET,MAXU,NODE,,U,SUM,MAX는 최대 변위를 추출합니다. 이 파라미터들은 *IF 조건문이나 파라메트릭 스터디의 출력 파일에 활용할 수 있습니다.
SHELL181의 두께는 어떻게 설정하나요?
먼저 ET,1,SHELL181로 요소 타입을 정의합니다. 그 다음 SECTYPE,1,SHELL로 쉘 섹션을 생성하고 SECDATA,두께(예: SECDATA,2.0은 2mm)를 입력합니다. 복합재의 경우 SECDATA를 추가하여 각 층의 두께, 재료, 배향 각도를 지정할 수 있습니다.