유한요소법을 위한 컴퓨터 프로그램

▣ 유한요소법을 위한 컴퓨터 프로그램 장점과 단점

-일반적으로 두 가지 방법으로 유한요소법의 문제를 해결할 수 있다. 그중 한 가지는

 대형 상용 프로그램이 있고 또 다른 방법은 작은 전용 프로그램을 사용하는 방법이

 있다.

  ◈ 범용 프로그램 장점과 단점

  장점 :

          - 입력 방법이 잘 조직화되어 있어서 사용자가 사용하기 편리하게 되어 있다.

            그리고 사용자는 컴퓨터 소프트웨어나 하드웨어에 대해서 특별한 지식을

            가지고 있을 필요가 없다.

          - 프로그램 내부의 전처리기를 사용하므로 유한 요소 모델을 만들기가 매우 

            편리하다.

          - 동일한 입력 방법을 사용해도 크고 복잡하거나 쉬운 문제 등 상관없이

            다양한 문제를 풀어낼 수 있다.

          - 새로운 유형의 문제나 새로운 기술적 방법이 모듈에 첨가되어 있으므로써 

            프로그램을 확장시킬 기 쉽다. 그러므로 문제를 해결하는 프로그램의

            능력을 개발자가 최소한 노력으로도 항상 최신의 상태를 유지시킬

           수 있다.

          - 개인용 컴퓨터의 저장 용량과 계산 성능이 향상되어 개인용 컴퓨터에서도

            범용 프로그램을 사용할 수 있다.

          - 많은 상용 프로그램들은 가격이 저렴하고, 넓은 범위의 문제들을 풀어낼

            수 있다.

   단점 :

          - 프로그램 개발의 초기 비용이 많이 소요된다.

          - 어느 문제를 풀 경우에 있어서 범용 프로그램은 전용 프로그램 보다

            효율적이지 못하다.

          - 범용 프로그램은 프로그램의 많은 부분이 저작권상 특허로 되어 있다.

             그래서 사용자들이 프로그램의 알고리즘에 대해 접근하기가 어렵고,

              접근할 수 있는 부분이 제한되어 있다.

          - 프로그램의 새 버전의 개정판을 만들어야 할 경우에는 전문 개발자들에

            의해서만 구현이 가능하다.

  ◈ 전용 프로그램의 장점과 단점

    장점 :

          - 프로그램들의 크기가 범용 프로그램에 비해서 작다. 그래서 개발비도

            적게 소요된다.

          - 저용량의 작은 컴퓨터에서도 프로그램을 구동시킬 수 있다.

          - 프로그램 개정이나 수정, 첨가 등을 매우 쉽고 빠르게 할 수 있고, 그

            가격도 저렴한 편이다.

          - 특정 유형의 문제를 풀도록 프로그램이 설계되어 있기 때문에 그 유형의

             문제에 대해서 매우 효율적이다.

     단점 : 

          - 프로그램이 설계된 것과 다른 유형의 문제는 전혀 풀 수 없다.

 ▣ 현재 널리 사용되는 사용 프로그램 종류

     - Algor, Abaqus, ANSYS, COSMOS/M, GT-STRUDL, MARC, MSC/NASTRAN,

       NISA, Pro/MECHANICA, SAP2000, STARDYNE

    ◈유한요소법을 위한 프로그램이 가지고 있는 정보

      - 보, 평면, 응력, 3차원 고체 등의 요소 형태 등이 있다.

      - 정적 해석, 동적 해석 같은 해석의 종류 등이 있다.

      - 선형, 비선형 같은 재료 거동이 있다.

      - 집중하중, 분포하중, 열하중, 그리고 변위등의 하중 형태가 있다.

      - 절점, 요소, 경계조건 등의 자동 생성 같은 데이터 생성 과정이 있다.

      - 변형 전 그리고 변형된 후의 형태와 응력, 열 등온선 같은 결과를 그림으로

         보여주는 기능이 있다.

      - 대변형, 소변형, 좌굴 같은 변위 거동이 있다.

      - 절점과 요소에서의 결과, 최대값, 최소값 등의 선택적인 결과를

        출력할 수 있다.