SMAP-3D는 State-of-the-art Multi-phase 비선형 3차원 유한요소 프로그램으로 전응력 해석은 물론 포화된 토사나 다공질 암반에서의 간극수의 Motion을 포함한 유효응력 해석을 할 수 있으며 정해석, 압밀해석, 그리고 동해석이 가능합니다.
정해석이나 압밀해석 후 내진해석이 자연스럽게 연속적으로 수행될 수 있는 Analysis Mode Change (Static to Dynamic, 또는 Consolidation to Dynamic) 기능과 Boundary Code Change (Fixed to Free 또는 Free to Fixed) 기능을 가지고 있어 지반-구조물 상호작용, NATM 터널, DAM, 옹벽, 사면, 연약지반, PILE 기초 등 지반구조물 내진해석을 쉽게 할 수 있습니다.
주응력 좌표 상에서의 응력은 그림에서 보는 바와 같이 전응력 (Total Stress)은 유효응력 (Effective Stress)과 간극수압 (Pore Fluid Pressure)의 합으로 나타나고, 한 절점에서는 Skeleton의 변위에 대한 자유도 (ISX, ISY, ISZ) 간극수의 상대 변위에 대한 자유도 (IFX, IFY, IFZ) 보 또는 Shell 요소의 회전각에 대한 자유도 (IRX, IRY, IRZ) 그리고 Embedded 봉 요소의 Slip에 대한 자유도 (IEX, IEY, IEZ)를 갖추고 있어 복합적인 지반 및 지반 구조물 해석이 가능합니다.
유효응력, 간극수압, 전응력 관계
절점에서의 자유도
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주요 적용분야 -
- 동적, 정적 비선형 구조물 해석
- 포화된 토사 및 다공질 암반에서 지하구조물 동적, 정적, 압밀해석
- 시공 중 토사댐, 폐기물 매립장 등의 압밀 및 구조적 안전성 해석
- 도로 및 지하철 NATM 터널 해석
- 발파진동 및 내진 해석
- 기초 및 사면 해석
- Shell 구조물 해석 -
주요 기능
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비선형 지반 재료모델로는 Mohr-Coulomb, Drucker-Prager, Hoek & Brown, Duncan & Chang Hyperbolic, Modified Cam-Clay, Single Yield Surface Lade Model, Engineering Model 등이 있습니다.
비선형 Flow Equation은 Laminar와 Turbulent Term을 다 공유하고 있고, 투수계수는 이방성이 고려되며 간극율의 함수로 나타납니다.
간극수로 민물과 바닷물의 비선형 압축성이 고려되며, 불포화된 간극수의 비선형 압축성도 고려됩니다.
고압력에서의 입자의 비선형 압축성이 경험식에 따라 고려됩니다.
동하중으로는 Explosive Charge, Pressure Time History, Velocity Time History, Initial Velocity, 그리고 Base Acceleration Time History 등이 고려됩니다.
동하중의 경우 Transmitting Boundary를 사용할 수 있습니다.
단계별로 요소를 추가 및 삭제할 수 있습니다.
동하중 해석기법으로 Implicit Method나 Explicit Method을 선택할 수 있습니다.
Joint 요소를 사용하여 접촉면의 분리와 Slip을 모델링할 수 있습니다.
보 요소의 Axial, Shear 그리고 Bending 변형이 고려됩니다.
트러스 요소의 소성, 좌굴, 그리고 좌굴 후의 거동이 고려됩니다.
Embedded 봉 요소는 연속체 요소의 내부를 관통 할 수 있어 락 볼트, 앵커, 철근 등의 모델링을 쉽게 할 수 있습니다.
수직 및 수평 Body Force의 Time History를 별도로 지정할 수 있습니다.
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