Development of a Hybrid Multiscale Analysis Method for Composites by Combining Homogenization Techniques and Direct Fe² Method

본 연구에서는 복합재료의 비선형 거동을 정확하고 효율적으로 해석하기 위해 직접 FE² 방법의 정확도와 균질화 방법의 계산 효율성을 결합한 하이브리드 멀티스케일 해석 기법을 제안하였다. 균질화 해석을 통해 구조물의 전체 거동과 등가 소성 변형률 분포를 파악하고, 소성 변형이 집중되는 영역만을 직접 FE2로 해석하고 나머지 영역은 유효 물성을 사용한 균질화 해석을 적용하여 계산 비용을 절감하였 다. 단일 RVE에 다양한 하중 조건을 부여해 미시 구조에 소성 변형이 발생하는 등가 항복 강도를 구하 고 균질화 해석에 적용하여 직접 FE2를 적용할 영역을 결정하였다. 제안된 방법을 외팔보 및 S-beam에 적용한 결과, 소성이 발생하는 영역에 직접 FE²를 사용하여 결과의 정확도를 높이면서 탄성 영역은 균 질화 해석을 도입하여 계산 시간을 크게 단축시킬 수 있음을 보여주었다.