일반기술

유한요소법에 의거한 잔류응력제거용 후열처리 수치해석방법

본 발명은 기계구조물, 철골구조의 교량, 금형, 보일러, 터어빈, 석유화학 플랜트등 열 및 외적 하중에 의해 구조물의 내부에 발생된 잔류응력을 완화 및 제거하기 위하여 적정 열처리온도, 시간(속도)등을 고려한 유한요소법(FINITE ELEMENT METHOD)에 의거한 잔류응력제거용 후열처리 수치해석 방법을 제공함에 있는 것이다. 본 발명은 각 요소를 구성하는 재료의 물리적 성질이 온도에 따라 변화하므로 이들 물리정수(탄성계수, 항복강도등)를 고려한 절점력과 절점변위 관계식을 제공하며, 시간, 온도 및 응력특성을 고려한 변형율 경화법칙을 도입하여, 최적의 열처리조건(열처리온도 및 시간)을 선정하고, 용접후열처리의 가장 일반적인 해석을 위하여 재료의 등방성(ISOTROPIC) 및 탄성(ELASTICITY), 소성(PLASTICITY) 뿐만 아니라 크리프 전영역에 걸쳐 재료정수의 온도 의존성 및 변형율(STRAIN) 및 응력(STRESS)의 관계를 소성유동(PLASTIC FLOW) 이론을 도입하여 전변형율(TOTAL STRAIN) 증분으로 나타내고, 소성역에서는 선형 등방경화 법칙을 고려한 VON-MISES의 항복조건을 항복함수로 사용함을 특징으로 한다.요소 수, 절점 수, 각 절점의 좌표 및 경계조건과, 2차원 열전도 해석용 제어부에서 구한 온도분포 및 분할요소중 열원이 있는 요소와 HAZ요소를 입력하는 INPUT DATE 입력단계와, 대역폭(帶域幅:BANDWITH)을 계산하는 단계와, 가우스(GAUSS) 적분의 적분점 좌표와 가중치(WEIGHT FUNCTION)를 세팅하는 단계와, 요소 좌표 정의 및 SHAPE FUNCTION을 이용 변형율 MATRIX [B]를 구성하는 단계와, 온도를 각 요소 절점에 대하여 초기온도를 세팅하는 단계와;, 응력, 변형률, 변위를 ZERO 세팅하는 단계와, 각 PASS 결과치 중첩하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 유한요소법에 의거한 잔류응력제거용 후열처리 수치해석 방법.