압축력전담요소(Compression-only Element, Gap 기능 포함)

이 요소는 2개의 절점에 의해 정의되는 "Compression-only 3D Line Element"로서, 접촉문제나 지반경계조건등을 모델링 하는데 사용되며, 요소 축방향의 압축력만 전달할 수 있습니다.

보요소/변단면요소(Beam Element/Tapered Beam Element)

이 요소는 2개의 절점에 의해 정의되는 보요소(Prismatic/Non-prismatic 3D Beam Element)로서, 인장 및 압축, 전단, 휨, 비틀림 등의 거동에 대한 강성을 갖도록 정식화(Timoshenko Beam Theory) 되어 있습니다.

보요소의 단면이 전체길이에 걸쳐 균일한 경우(Prismatic Beam Element)에는 한개의 단면을 Section 대화상자에서 입력하고, 비균일단면(Non-prismatic Beam Element)을 가진 경우에는 양단의 단면 두개를 각각 입력하게 됩니다.

MIDAS/Gen에서 비균일단면을 가진 보요소의 단면성질중 단면적과 유효전단면적, 비틀림강성에 대해서는 요소좌표계 x축을 따라 한쪽 단부에서 반대쪽 단부까지 1차적인으로 변화(Linear Variation)하는 것으로 가정하고, 강축 또는 약축방향에 대한 단면2차모멘트에 대해서는 사용자의 선택에 따라 1차, 2차 또는 3차(Linear, Parabolic or Cubic Variation)함수 형태의 변화를 고려할 수 있습니다.

평면응력요소(3D Plane Stress Element)

이 요소는 동일평면상에 위치한 3개 또는 4개의 절점에 의해 정의되는 평면응력요소(3D Plane Stress Element)로서, 평면방향으로만 하중을 받을 수 있고 두께가 요소면의 전체에 걸쳐 균일한 박판(Membrane)의 모델링에 사용됩니다.

판요소(3D Plate Element)

이 요소는 동일평면상에 위치한 3개 또는 4개의 절점에 의해 정의되는 판요소(3D Plate Element)로서 평면인장/압축거동, 평면전단거동, 두께방향의 휨거동, 두께방향의 전단거동을 고려할 수 있습니다.

MIDAS/Gen에 사용된 판요소의 면외강성은 DKT, DKQ(Discrete Kirchhoff Element)와 DKMT, DKMQ(Discrete Kirchhoff-Mindlin Element)의 두가지 종류로 구분됩니다. DKT, DKQ인 경우에는 얇은 판 이론(Kirchhoff Plate Theory)에 의해 개발된 것이고, DKMT, DKMQ요소는 두꺼운 판 이론(Mindlin-Reissner Plate Theory)에 의해 개발되었으나 적절한 전단변형율장을 가정함으로서 얇은 요소 부터 두꺼운 판요소까지 우수한 성능을 나타내고 있는 요소입니다.
판요소의 면내강성은 3각형인 경우는 LST(Linear Strain Triangle)이론이 사용되었고, 4각형인 경우에는 비적합모드를 포함하는 등매개 평면응력이론(Isoparametric Plane Stress Formulation with Incompatible Modes)으로 정식화되었다.

판요소 두께의 입력은 면내강성(In-plane Stiffness)을 계산하기 위한 것과 면외강성(Out-of-plane Stiffness)을 계산하기 위한 것으로 구분하여 입력할 수 있습니다. 일반적으로 자중이나 질량의 계산에는 면내강성의 계산을 위한 두께가 사용되지만 면외강성의 계산을 위한 두께만 입력되는 경우에는 면외방향 두께가 사용 됩니다.

평면변형요소

이 요소는 댐(Dam) 또는 터널(Tunnel) 등과 같이 일정한 단면을 유지하면서 길이가 긴 구조물의 해석에 사용될 수 있으며, 등매개 평면변형이론(Isoparametric Plane Strain Formulation with Incompatible Modes)을 근거로 개발되었습니다.

축대칭요소

이 요소는 형상, 재질, 하중조건 등이 임의 축에 대해 회전대칭 조건을 만족하는 구조체(Pipe, Cylinderical Vessel Body 또는 Head 등)의 해석에 사용될 수 있으며 등매개변수정식화이론(Isoparametric Formulation)을 근거로 개발되었습니다.

입체요소(3D Solid Element)

이 요소는 임의 3차원 공간상에 위치한 4개, 6개 또는 8개의 절점으로 정의되는 3차원 입체요소(3D Solid Element)로서, Solid Structure 또는 Thick Shell 등의 모델링에 주로 사용됩니다.

벽요소

이 요소는 전단벽(Shear Wall)의 모델링에 사용되며, 직사각형 또는 정사각형의 모양을 가질 수 있습니다. 벽요소를 사용할 경우에는 반드시 중력의 작용방향이 전체좌표계의 Z방향과 반대방향이 되도록 하여야 합니다. 벽요소의 강성은 요소평면을 기준으로 수직방향의 면내인장 및 압축강성과 수평방향의 면내전단강성 그리고 면외휨강성과 면외수직방향에 대한 회전강성을 가집니다.