제6장 – 상호작용, 진폭 및 초기 조건

상호작용 메뉴

상호작용 메뉴에는 다음 옵션이 있습니다.

• 구속 조건
  • 만들기.
  • 편집.
  • 복제.
  • 마스터/슬레이브 교체.
  • 마스터/슬레이브 기준 병합.
  • 숨기기.
  • 표시.
  • 삭제.
• 접촉
  • 표면 상호작용:
    • 만들기.
    • 편집.
    • 복제.
    • 삭제.
• 접촉 쌍:
  • 만들기.
  • 편집.
  • 복제.
  • 마스터/슬레이브 교체.
  • 마스터/슬레이브 기준 병합.
  • 숨기기.
  • 표시.
  • 삭제.
• 접촉 쌍 검색.

사용 가능한 구속 조건은 다음과 같습니다.

• 점 스프링:
  • 이름.
  • 영역.
  • 강성:
    • K1 – X 방향 절점당 강성.
    • K2 – Y 방향 절점당 강성.
    • K3 – Z 방향 절점당 강성.
  • 색상.
• 표면 스프링:
  • 이름.
  • 영역. – 면적당 강성: 아니오/예
  • 강성:
    • K1 – X 방향 강성.
    • K2 – Y 방향 강성.
    • K3 – Z 방향 강성.
• 색상.
• 압축 전용:
  • 이름.
  • 영역.
  • 스프링 강성.
  • 인장력.
  • 오프셋.
  • 비선형: 아니오/예.
  • 색상.
• 강체:
  • 이름.
  • 기준점.
  • 영역.
  • 색상.
• 타이:
  • 이름.
  • 위치 허용 오차 – 슬레이브 절점이 타이 구속 조건에 포함되는 마스터 표면으로부터의 최대 거리(기본값: 일반적인 요소 크기의 2.5%).
  • 조정 – 슬레이브 절점을 마스터 표면에 투영합니다.
  • 마스터 영역.
  • 슬레이브 영역.
  • 마스터 표면 색상.
  • 슬레이브 표면 색상.

압축 전용 구속 조건은 내부적으로 *EQUATION 을 통해 다른 유한요소와 연결된 GAP 요소를 사용합니다. 오프셋 매개변수를 사용하면 결과를 더 잘 시각화하기 위해 GAP 요소의 지반 절점을 모델에서 떨어뜨릴 수 있습니다. 결과에서 GAP 요소는 하나의 부품으로 병합됩니다. 중요: 압축 전용 구속 조건을 사용할 때는 기하 비선형성(NLGEOM)을 활성화해야 합니다. 그렇지 않으면 압축 전용 지지가 할당된 강성의 1/2만 가지며 표면 스프링 지지로 작용합니다. 비선형 옵션을 예로 설정하면 입력 파일에 더미 비선형 재료를 추가하여 이 선형화를 피할 수도 있습니다.

강체 구속 조건은 선택한 절점의 운동을 기준점의 운동으로 구속하므로 기준점이 필요합니다. 이는 선택한 영역을 무한히 강성인(변형되지 않는) 영역으로 정의하는 데 사용합니다. 예를 들어 제조 공구를 모델링할 때 자주 사용됩니다. 그러나 모델에 모멘트와 원격 하중을 적용하는 방법으로도 쓸 수 있습니다. 강체 구속 조건은 솔리드 부품 표면에 토크를 적용하는 유일한 방법입니다(솔리드 요소의 절점에는 회전 자유도가 없기 때문).

타이 구속 조건은 접합/용접 접촉처럼 작동합니다. 두 표면을 해석 중에 서로 분리되거나 상대 이동할 수 없도록 영구히 연결합니다. 타이 구속 조건은 메시가 서로 다른 부품을 연결할 때 자주 사용합니다.

접촉은 타이 구속 조건보다 두 표면 간 상호작용의 더 복잡한 형태입니다. 접촉하는 표면 사이에서 힘을 전달할 수 있습니다. 그러나 접촉은 고도로 비선형적인 현상이며 수렴 문제를 일으킬 수 있으므로 신중하게 사용해야 합니다. 접촉을 정의할 때는 먼저 표면 상호작용을 만들어야 합니다. 세 가지 옵션이 있습니다.

• 표면 거동 – 법선 접촉 방향의 접촉 거동(압력-과폐합 관계)
  • Hard.
  • Linear.
  • Exponential.
  • Tabular.
  • Tied.
• 마찰 – 접선 방향의 거동
  • 마찰 계수.
  • 스틱 기울기.
• 갭 컨덕턴스 – 접촉 경계면을 통한 열 컨덕턴스
  • Constant
  • Tabular – 압력 및 온도 의존 표면 상호작용을 만든 뒤 접촉 쌍을 정의할 수 있습니다. 여기서 옵션은 다음과 같습니다.
• 이름
• 표면 상호작용
• 방법
  • 절점-표면 – 절점-면 패널티 정식화를 사용합니다.
  • 표면-표면 – 면-면 패널티 정식화를 사용합니다.
  • Mortar – 라그랑주 승수를 사용하는 정식화로, 일반적으로 더 정확하지만 해석 시간이 더 길고 수렴 문제를 일으킬 수 있습니다. – 선형 mortar – Mortar가 실패할 때만 사용해야 합니다.
  • PG 선형 mortar – Mortar가 실패할 때만 사용해야 합니다.
• 소변위 미끄럼 – 절점-표면 방법을 선택했을 때 사용할 수 있습니다.
• 조정 – 슬레이브 절점을 마스터 표면에 투영합니다.
• 조정 크기 – 슬레이브 절점이 마스터 표면에 투영되는 거리 범위입니다.
• 마스터 영역 \ 슬레이브 영역
• 마스터 표면 색상 \ 슬레이브 표면 색상

그림 5: 접촉 쌍 검색 도구

예시 입력과 함께 접촉 쌍 검색 도구가 그림 5에 나와 있습니다. 이 도구를 사용하면 접촉 쌍과 타이 구속 조건을 자동으로 만들 수 있습니다. 검색 버튼을 클릭하면 다음 기준을 충족하는 표면 쌍을 검색합니다.

• 두 표면 사이의 거리가 지정한 거리 이하입니다.
• 두 표면 사이의 각도가 지정한 각도 이하입니다.

이 기준 외에도 쌍을 부품별로 그룹화할지 선택할 수 있습니다. 검색 전에 상호작용 유형(Contact 또는 Tie)을 변경하고, 앞서 만든 접촉 속성 정의를 지정하며, 접촉 유형(표면-표면 또는 절점-표면)을 선택할 수 있습니다. 접촉과 타이 생성 모두에서 조정을 활성화하거나 비활성화할 수 있습니다. 검색 후에도 도구 오른쪽의 데이터 창을 사용하여 앞서 언급한 설정(위치 허용 오차와 쌍 이름 포함)을 변경할 수 있습니다. 또한 접촉 쌍 창에서 쌍을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하면 마스터 표면과 슬레이브 표면을 교체하는 옵션이 있습니다. 두 개 이상의 쌍을 선택하면 마스터/슬레이브 기준 병합 옵션도 사용할 수 있습니다. 쌍을 선택하고 Delete 를 누르면 목록에서 제거할 수 있으며, 따라서 생성되지 않게 할 수 있습니다.

진폭 메뉴

진폭 메뉴에는 다음 옵션이 있습니다.

• 만들기.
• 편집.
• 복제.
• 삭제.

다음 진폭 유형과 설정을 사용할 수 있습니다.

• Tabular – 시간/주파수 – 진폭 값 데이터 점을 지정하는 데 사용할 수 있습니다.
  • 속성
    • 이름
    • 시간 범위: 스텝 시간/총 시간
    • 시간 이동
    • 진폭 이동
  • 데이터 점 – 시간/주파수-진폭 쌍 형태의 표 데이터

초기 조건 메뉴

초기 조건 메뉴에는 다음 옵션이 있습니다.

• 만들기.
• 편집.
• 복제.
• 미리 보기.
• 삭제.

다음 초기 조건 유형과 설정을 사용할 수 있습니다.

• 온도 – 열 해석 또는 열-역학 해석 시작 시 온도를 지정하는 데 사용할 수 있습니다.
• 이름.
• 영역.
• 온도.
• 속도 – 동적 해석 시작 시 속도를 지정하는 데 사용할 수 있습니다.
  • 이름.
  • 영역.
  • 속도 성분:
    • V1 – X축 방향 속도.
    • V2 – Y축 방향 속도.
    • V3 – Z축 방향 속도.
• 크기 – 합성 속도(속도 성분을 지정하면 자동으로 계산됨).