목차
제1장 서론 = 1
개요 = 1
1.1 간략한 발전과정 = 2
1.2 행렬 표기법의 소개 = 2
1.3 컴퓨터의 역할 = 6
1.4 유한요소법의 일반적인 단계 = 6
1.5 유한요소법의 응용 = 14
1.6 유한요소법의 장점 = 21
1.7 유한요소법을 위한 컴퓨터 프로그램 = 21
참고문헌 = 24
연습문제 = 28
제2장 강성도법(변위법) = 31
개요 = 31
2.1 강성행렬의 정의 = 32
2.2 스프링 요소에 대한 강성행렬의 유도 = 32
2.3 스프링 구조물 예제 = 37
2.4 중첩에 의한 전체 강성행렬의 구성(직법강성법) = 39
2.5 경계조건 = 41
2.6 스프링 요소 방정식의 유도를 위한 최소 포텐셜 에너지법 = 52
참고문헌 = 61
연습문제 = 62
제3장 봉방정식 = 67
개요 = 67
3.1 봉 요소에 대한 강성행렬의 유도 = 67
3.2 변위 근사함수의 선택 = 73
3.3 2차원에서의 벡터 변환 = 75
3.4 전체좌표계에서의 강성행렬 = 78
3.5 x-y 평면에 있는 봉의 응력계산 = 83
3.6 평면트러스의 해 = 85
3.7 삼차원 공간에 있는 봉에 대한 변환행렬과 강성행렬 = 92
3.8 경사(inclined 또는 skewed) 지지 = 98
3.9 포텐셜 에너지 원리를 이용한 봉 요소 방정식 유도 = 104
3.10 정확한 해와 유한요소 해를 비교 = 114
3.11 갤러킨의 잔여법과 일차원 봉에 적용 = 119
참고문헌 = 122
연습문제 = 122
제4장 대칭, 밴드폭, 그리고 트러스 해석을 위한 컴퓨터 프로그램 = 141
개요 = 141
4.1 구조물의 대칭성과 방정식 해를 위한 행렬분할 = 141
4.2 띠모양의 대칭행렬과 밴드폭(Bandwidth) = 145
4.3 직접강성법에 의한 트러스 문제 풀이를 위한 흐름도 = 152
4.4 트러스 해석을 위한 컴퓨터 프로그램 설명 = 152
참고문헌 = 156
연습문제 = 158
제5장 보 방정식 = 165
개요 = 165
5.1 보의 강성 = 166
5.2 보 강성행렬의 조합 예 = 172
5.3 직접강성법을 이용한 보 해석의 예 = 173
5.4 분포하중 = 184
5.5 절점에 힌지가 있는 보 요소 = 195
5.6 포텐셜 에너지를 이용한 보 요소 방정식의 유도 = 199
5.7 갤러킨 법을 이용한 보 요소 방정식의 유도 = 202
참고문헌 = 204
연습문제 = 204
제6장 평면 프레임과 격자 구조물 방정식 = 213
개요 = 213
6.1 2차원에서 임의의 방향에 위치한 보 요소 = 213
6.2 강체 평면 프레임의 예들 = 218
6.3 경사진 지지를 갖는 프레임 요소 = 236
6.4 격자구조물 방정식 = 237
6.5 공산상에서 임의의 방향에 위치한 보 요소 = 256
6.6 부분구조물의 개념 = 261
6.7 평면 프레임과 격자 해석을 위한 컴퓨터 프로그램 = 267
참고문헌 = 274
연습문제 = 275
제7장 평면 응력과 평면 변형률 강성 방정식 = 295
개요 = 295
7.1 평면 삼각형 요소에 대한 방정식 정식화 과정의 일반적인 단계 = 296
7.2 일정 변형률 삼각형 요소의 강성행렬과 방정식 = 303
7.3 체적력과 표면력의 처리 = 317
7.4 일정 변형률 삼각형(CST)요소의 강성행렬 = 321
7.5 평면 응력문제의 유한요소해법 = 323
참고문헌 = 333
연습문제 = 333
제8장 실용적 모델링 : 결과평가 ; 평면 응력과 변형률 해석을 위한 컴퓨터 프로그램 = 339
개요 = 339
8.1 유한요소 모델링 = 340
8.2 유한요소 해석 결과의 평형조건과 적합조건 = 350
8.3 해의 수렴성 = 352
8.4 응력 결과의 해석 = 353
8.5 정적 응축 = 354
8.6 CST 강성 프로그램의 순서도 = 358
8.7 평면 응력과 변형률 해석을 위한 컴퓨터 프로그램 = 358
참고문헌 = 367
연습문제 = 368
제9장 선형변형률 삼각형 요소 = 379
개요 = 379
9.1 선형변형률 삼각형 요소의 강성행렬과 유한요소 방정식 = 379
9.2 LST강성행렬의 계산 예 = 384
9.3 요소들의 비교 = 384
참고문헌 = 390
연습문제 = 391
제10장 축대칭 요소 = 393
개요 = 393
10.1 강성행렬의 유도 = 393
10.2 축대칭 압력 용기의 해 = 404
10.3 축대칭 요소의 적용 = 411
참고문헌 = 414
연습문제 = 415
제11장 등매개변수정식화 = 421
개요 = 421
11.1 봉 요소 강성행렬의 등매개변수 공식화 = 422
11.2 직사각형 평면 응력 요소 = 425
11.3 평면 요소 강성행렬의 등매개변수 정식화 = 429
11.4 가우스 적분법(수치 적분) = 437
11.5 가우스 적분법에 의한 강성행렬이 계산 = 441
11.6 고차 형상함수 = 445
참고문헌 = 449
연습문제 = 449
제12장 3차원 응력 해석 = 453
개요 = 453
12.1 3차원 응력과 변형률 = 453
12.2 4면체 요소 = 455
12.3 등매개변수 정식화 = 462
참고문헌 = 467
연습문제 = 468
제13장 열전달과 물질이동 = 471
개요 = 471
13.1 기본 미분 방정식의 유도 = 472
13.2 대류열손실이 있는 열전도 = 475
13.3 전형적 단위 ; 열전도율, K ; 열전달 상수, h = 476
13.4 변분법을 이용한 유한요소 정식화 = 478
13.5 일차원 유한요소 정식화 = 482
13.6 이차원 유한요소 정식화 = 494
13.7 선 또는 점 열원 = 503
13.8 물질이동을 가지는 일차원 열전절 = 506
13.9 물질이동이 있는 열전달의 캘러킨법을 이용한 유한요소 정식화 = 507
13.10 열전달 프로그램의 흐름도 = 511
13.11 열전달 프로그램의 설명 = 511
참고문헌 = 517
연습문제 = 518
제14장 유체유동 = 527
개요 = 527
14.1 기본 미분 방정식의 유도 = 528
14.2 1차원 유한요소 정식화 = 532
14.3 2차원 유한요소 정식화 = 542
14.4 유체유동 포로그램의 흐름도 = 546
14.5 유체유동 해석용 컴퓨터 프로그램의 설명 = 546
참고문헌 = 552
연습문제 = 552
제15장 열응력 = 557
개요 = 557
15.1 열응력 문제의 정식화와 예제들 = 557
연습문제 = 580
제16장 구조 동역학 및 시간 의존성 열전달 = 587
개요 = 557
16.1 스프링 - 질량계의 동역학 = 587
16.2 봉 요소방정식의 직접 유도 = 590
16.3 시간에 대한 수치 적분 = 594
16.4 1차원 봉의 고유 진동수 = 605
16.5 시간 의존성 1차원 봉 해석 = 609
16.6 보 요소 질량행렬과 고유 진동수 = 614
16.7 트러스와 평면 프레임 해석 = 618
16.8 시간 의존성 열전달 = 627
참고문헌 = 635
연습문제 = 636
부록
부록A 행렬 대수 = 641
개요 = 641
A.1 행렬의 정의 = 641
A.2 행렬의 연산 = 642
A.3 여인수(cofactor)혹은 수반(adjoint)법에 의한 역행렬 계산 = 649
A.4 행감소법(row reduction)에 의한 역행렬 = 651
참고문헌 = 653
연습문제 = 653
부록B 연립 선형 방정식의 해법 = 655
개요 = 655
B.1 방정식의 일반적인 형태 = 655
B.2 해의 유일성, 비유일성, 존재치 않음 = 656
B.3 선형 대수 방정식을 푸는 해법 = 657
참고문헌 = 669
연습문제 = 669
부록C 탄성 이론의기본식 = 671
개요 = 671
C.1 평형 미분 방정식 = 671
C.2 변형률 - 변위와 적합방정식 = 673
C.3 응력 - 변형률 관계 = 675
참고문헌 = 678
부록D 등가절감력 = 679
연습문제 = 679
부록E 가상 일의 법칙 = 683
참고문헌 = 686
문제의 해답 = 687
색인 = 709