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선형 동적 해석

이 해석의 수행에는 tutorial/12_dynamic_beam의 데이터를 사용한다.

해석 대상

해석 대상은 캔틸레버 보이며, 형상을 그림 4.12.1에, 메쉬 데이터를 그림 4.12.2에 나타낸다.

항목 내용 비고 참조
해석 종류 선형 동적 해석 !SOLUTION,TYPE=DYNAMIC !DYNAMIC,TYPE=LINEAR
절점 수 525
요소 수 240
요소 유형 10절점 2차 사면체 요소 !ELEMENT,TYPE=342
재료 물성명 M1 !MATERIAL,NAME=M1
경계 조건 구속, 집중 하중 !CLOAD
행렬 해법 CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

캔틸레버 보 형상

그림 4.12.1 캔틸레버 보 형상

캔틸레버 보 메쉬 데이터

그림 4.12.2 캔틸레버 보 메쉬 데이터

해석 내용

그림 4.12.1에 나타낸 구속면의 변위를 구속하고 하중 절점에 집중 하중을 가한 후 선형 동적 해석을 수행한다. 해석 제어 데이터를 아래에 나타낸다.

해석 제어 데이터 beam.cnt

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
 3
!WRITE,LOG,FREQUENCY=5000
!WRITE,RESULT,FREQUENCY=5000
!SOLUTION, TYPE=DYNAMIC
!DYNAMIC, TYPE=LINEAR
 11 , 1
 0.0, 1.0, 500000, 1.0000e-8
 0.5, 0.25
 1, 1, 0.0, 0.0
 100000, 3121, 500
 1, 1, 1, 1, 1, 1
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY, AMP=AMP1
 FIX, 1, 3, 0.0
!CLOAD, AMP=AMP1
 CL1,    3,    -1.0
### Material
# define in mesh file
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=NO,TIMELOG=NO
 10000, 1
 1.0e-06, 1.0, 0.0
!END

해석 절차

FrontISTR 실행 명령 fistr1을 실행한다.

cd FrontISTR/tutorial/12_dynamic_beam
fistr1 -t 4

(4스레드로 실행)

해석 결과

해석 제어 데이터에서 지정한 모니터링 절점(하중 절점, 절점 번호 3121)의 변위 시간 이력을 Microsoft Excel로 작성하여 그림 4.12.3에 나타낸다. 또한 해석 결과의 수치 데이터로 모니터링 절점 변위 출력 파일(dyna_disp_3121.txt)의 일부를 아래에 나타낸다.

모니터링 절점의 변위 시간 이력

그림 4.12.3 모니터링 절점의 변위 시간 이력

모니터링 절점의 변위 dyna_disp_3121.txt

         0  0.0000E+000      3121  0.0000E+000  0.0000E+000  0.0000E+000
       500  5.0000E-006      3121  5.3301E-005 -2.6682E-005 -1.5646E-002
      1000  1.0000E-005      3121  4.0790E-005 -1.0696E-006 -4.4118E-002
      1500  1.5000E-005      3121  9.1017E-005  5.7542E-005 -8.1017E-002
      2000  2.0000E-005      3121  1.8944E-005  5.6499E-005 -1.2358E-001
      2500  2.5000E-005      3121  3.4535E-005  6.1147E-005 -1.7787E-001
      3000  3.0000E-005      3121  3.0248E-005  1.6211E-004 -2.2844E-001
      3500  3.5000E-005      3121  4.2434E-005  1.1706E-004 -2.7330E-001
      4000  4.0000E-005      3121 -2.0130E-005  1.2298E-004 -3.2436E-001
      4500  4.5000E-005      3121  4.1976E-005 -4.2753E-005 -3.8902E-001
      5000  5.0000E-005      3121  5.6526E-005  1.2043E-004 -4.6494E-001
      5500  5.5000E-005      3121  1.9195E-005  8.8901E-006 -5.4673E-001
      6000  6.0000E-005      3121  3.9722E-005 -8.0492E-005 -6.4665E-001
      6500  6.5000E-005      3121  9.0688E-005 -1.9603E-004 -7.5697E-001
      7000  7.0000E-005      3121  3.8175E-005  1.3406E-004 -8.6961E-001
      7500  7.5000E-005      3121 -2.1776E-005  2.9617E-004 -9.6952E-001
      8000  8.0000E-005      3121 -1.6732E-005  2.0223E-004 -1.0672E+000
      8500  8.5000E-005      3121  1.0129E-004  4.9717E-004 -1.1583E+000
      9000  9.0000E-005      3121  4.4797E-005  6.6073E-004 -1.2421E+000
      9500  9.5000E-005      3121 -5.5023E-007  7.2865E-004 -1.3154E+000
     10000  1.0000E-004      3121  4.6793E-005  3.6134E-004 -1.3947E+000

해석 결과 로그 0.log

 fstr_setup: OK
#### Result step=  5000
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    3.5119E-02      5021 -3.5178E-02      1221
 //U2    1.1456E-03      1203 -1.1672E-03      1003
 //U3    0.0000E+00      1001 -4.6494E-01      3121
 //V1    1.2518E+03   1001249 -1.4015E+03   1000542
 //V2    3.8803E+02      5021 -3.3289E+02   1001074
 //V3    4.7101E+01   1000007 -1.5435E+04   1001066
 //A1    6.7723E+09      5021 -4.1214E+09      5011
 //A2    4.9616E+09      3219 -1.2304E+10      1221
 //A3    9.4377E+09      1221 -5.7155E+09      5121
 //E11   8.0049E-03      5001 -7.9582E-03   1000367
 //E22   2.8641E-03      1203 -2.2671E-03      5103
 //E33   2.8794E-03      1203 -2.6589E-03   1001105
 //E12   2.6224E-03      1201 -2.3782E-03      1001
 //E23   8.3475E-04   1000713 -1.0763E-03   1000353
 //E31   5.8002E-04   1000750 -2.3236E-03   1000368
 //S11   3.7805E+01   1000738 -4.1247E+01      1201
 //S22   1.4126E+01   1000738 -1.7677E+01      1201
 //S33   9.6734E+00   1001098 -1.7677E+01      1201
 //S12   4.0344E+00      1201 -3.6588E+00      1001
 //S23   1.2842E+00   1000713 -1.6558E+00   1000353
 //S31   8.9234E-01   1000750 -3.5747E+00   1000368
 //SMS   3.2995E+01      1203  1.8529E-01   1000240
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   5.9346E-03       126 -5.9635E-03        61
 //E22   1.6102E-03        68 -1.6304E-03       125
 //E33   1.8989E-03        61 -1.9798E-03       126
 //E12   8.3076E-04        62 -7.8339E-04         3
 //E23   5.7501E-04       119 -6.2415E-04       178
 //E31   2.5209E-04        35 -1.3096E-03         2
 //S11   2.4565E+01       126 -2.6193E+01         2
 //S22   5.2809E+00       183 -5.7364E+00         2
 //S33   5.5451E+00       183 -5.7987E+00         2
 //S12   1.2781E+00        62 -1.2052E+00         3
 //S23   8.8463E-01       119 -9.6023E-01       178
 //S31   3.8783E-01        35 -2.0148E+00         2
 //SMS   2.3676E+01        61  1.7835E+00       179
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    3.5119E-02      5021 -3.5178E-02      1221
 //U2    1.1456E-03      1203 -1.1672E-03      1003
 //U3    0.0000E+00      1001 -4.6494E-01      3121
 //V1    1.2518E+03   1001249 -1.4015E+03   1000542
 //V2    3.8803E+02      5021 -3.3289E+02   1001074
 //V3    4.7101E+01   1000007 -1.5435E+04   1001066
 //A1    6.7723E+09      5021 -4.1214E+09      5011
 //A2    4.9616E+09      3219 -1.2304E+10      1221
 //A3    9.4377E+09      1221 -5.7155E+09      5121
 //E11   8.0049E-03      5001 -7.9582E-03   1000367
 //E22   2.8641E-03      1203 -2.2671E-03      5103
 //E33   2.8794E-03      1203 -2.6589E-03   1001105
 //E12   2.6224E-03      1201 -2.3782E-03      1001
 //E23   8.3475E-04   1000713 -1.0763E-03   1000353
 //E31   5.8002E-04   1000750 -2.3236E-03   1000368
 //S11   3.7805E+01   1000738 -4.1247E+01      1201
 //S22   1.4126E+01   1000738 -1.7677E+01      1201
 //S33   9.6734E+00   1001098 -1.7677E+01      1201
 //S12   4.0344E+00      1201 -3.6588E+00      1001
 //S23   1.2842E+00   1000713 -1.6558E+00   1000353
 //S31   8.9234E-01   1000750 -3.5747E+00   1000368
 //SMS   3.2995E+01      1203  1.8529E-01   1000240
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   5.9346E-03       126 -5.9635E-03        61
 //E22   1.6102E-03        68 -1.6304E-03       125
 //E33   1.8989E-03        61 -1.9798E-03       126
 //E12   8.3076E-04        62 -7.8339E-04         3
 //E23   5.7501E-04       119 -6.2415E-04       178
 //E31   2.5209E-04        35 -1.3096E-03         2
 //S11   2.4565E+01       126 -2.6193E+01         2
 //S22   5.2809E+00       183 -5.7364E+00         2
 //S33   5.5451E+00       183 -5.7987E+00         2
 //S12   1.2781E+00        62 -1.2052E+00         3
 //S23   8.8463E-01       119 -9.6023E-01       178
 //S31   3.8783E-01        35 -2.0148E+00         2
 //SMS   2.3676E+01        61  1.7835E+00       179

 ...

#### Result step=500000
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    5.2758E-02      5221 -5.2989E-02      1021
 //U2    1.0426E-03   1000750 -7.2090E-02      1021
 //U3    0.0000E+00      1001 -6.5930E-01      3121
 //V1    1.6455E+03      5217 -1.6058E+03      1019
 //V2    8.7881E+02   1000132 -2.2448E+03      1221
 //V3    1.9455E+02   1000003 -1.7874E+04      1221
 //A1    5.7327E+09      5221 -4.0019E+09      1203
 //A2    7.0089E+09      3221 -4.3280E+09   1000713
 //A3    4.9140E+09      1211 -8.4702E+09      5021
 //E11   1.0808E-02   1001104 -1.0904E-02      1003
 //E22   3.4008E-03      1203 -3.2574E-03      5203
 //E33   3.6321E-03      1103 -3.5530E-03   1001105
 //E12   3.4760E-03      1201 -2.9256E-03      1001
 //E23   9.1779E-04   1000017 -1.3462E-03      1001
 //E31   6.4324E-04   1000750 -2.5756E-03      1101
 //S11   5.0236E+01      5201 -5.2624E+01      1001
 //S22   1.8815E+01   1001098 -2.2485E+01   1000008
 //S33   1.2848E+01   1001098 -2.2485E+01   1000008
 //S12   5.3477E+00      1201 -4.5009E+00      1001
 //S23   1.4120E+00   1000017 -2.0711E+00      1001
 //S31   9.8961E-01   1000750 -3.9625E+00      1101
 //SMS   4.4276E+01      1003  6.5308E-01   1000690
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   8.0789E-03       186 -8.0188E-03      1001
 //E22   2.1847E-03         8 -2.1148E-03       192
 //E33   2.5029E-03      1001 -2.6704E-03       186
 //E12   1.1765E-03        62 -1.0144E-03         3
 //E23   4.9965E-04         6 -5.1495E-04        66
 //E31  -1.2336E-05       125 -1.4721E-03         2
 //S11   3.3432E+01       186 -3.4438E+01         2
 //S22   7.0191E+00       183 -7.4671E+00         2
 //S33   7.6014E+00       183 -7.7370E+00         2
 //S12   1.8099E+00        62 -1.5605E+00         3
 //S23   7.6870E-01         6 -7.9223E-01        66
 //S31  -1.8979E-02       125 -2.2647E+00         2
 //SMS   3.1742E+01       186  7.0883E-01       114
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    5.2758E-02      5221 -5.2989E-02      1021
 //U2    1.0426E-03   1000750 -7.2090E-02      1021
 //U3    0.0000E+00      1001 -6.5930E-01      3121
 //V1    1.6455E+03      5217 -1.6058E+03      1019
 //V2    8.7881E+02   1000132 -2.2448E+03      1221
 //V3    1.9455E+02   1000003 -1.7874E+04      1221
 //A1    5.7327E+09      5221 -4.0019E+09      1203
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