그냥 몇자 적어보려고 합니다. 고체역학(Solid Mechanics)에 대해 운영자께서 잘 설명을 해주신거 같습니다. 하지만, 저는 다른 시각으로 Solid Mechanics에 대해 적어보려고 합니다.
Solid Mechanics의 기본이 되는 field equation (governing equation)은 다음과 같습니다.
(1) Equilibrium equation - or equation of motion
흔히 말하는 Newton's 2nd law라고 보시면 됩니다. body가 equilibrium 상태에 있을때 stress field가 force equilibrium state를 만족하기 위한 equation입니다.
(2) Strain-displacement relationship
strain은 material deformation을 나타내는 non-dimensional quantity입니다. displacement는 흔히 material이 변형(deformation) 또는 운동 (rigid body motion)을 나타내는 위치 벡터의 차이 (difference of the position vectors between undeformed and deformed configuration)입니다. 하지만, displacement field는 material의 deform을 나타내지 않으므로 (rigid body motion의 경우), strain으로 deformation을 나타냅니다.
(3) stress-strain equation (constitutive model)
constitutive equation은 재료의 물성치 (material property)를 나타내는 식입니다. 예를 들어, nonlinear elastic material (비선형 탄성 재료), plastic material (소성 재료), viscoelastic material (점탄성 재료) 등이 있습니다.
(4) Boundary condition
traction boundary, displacement boundary conditions
위에서 살펴본 govern equation은 fluid에도 동일하게 적용이 됩니다. 다만 재료 (material)이 다르므로, consititutive model만 바뀌면 됩니다. 그리고 위에서 적은 것은 continuum model (연속체 모델)에 근거한 것입니다. 만약 continuum model이 적용이 힘든 곳은 기존의 고체역학 (conventional solid mechanics)로 해석하지 않고, 다르게 해석합니다. 예를 들어 dynamics fracture의 경우 (crack propagation을 해석하는 경우), quantum mechanics model(양자역학 모델)과 continuum model (연속체 모델)을 같이 쓴 quasi-continuum model (준 연속체 모델: or mesoscopic model)을 사용합니다. 참고로 quasi-continuum model은 1996년에 나왔습니다. 그리고 quasi-contiuum model은 요새 computational nano-mechanics의 근간이 되고 있습니다.