주파수 응답 해석¶
이 해석에는 tutorial/17_freq_beam의 데이터를 사용합니다.
해석 대상¶
해석 대상은 외팔보이며, 형상은 그림 4.17.1에, 메시 데이터는 그림 4.17.2에 나타냅니다.
| 항목 | 내용 | 비고 | 참조 |
|---|---|---|---|
| 해석 종류 | 주파수 응답 해석 | !SOLUTION,TYPE=EIGEN !SOLUTION,TYPE=DYNAMIC | |
| 절점 수 | 55 | ||
| 요소 수 | 126 | ||
| 요소 타입 | 4절점 1차 사면체 요소 | !ELEMENT,TYPE=341 | |
| 재료 물성명 | Material-1 | !MATERIAL,NAME=Material-1 | |
| 경계조건 | 구속, 집중하중, 고유값 | !EIGENREAD | |
| 행렬 해법 | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
그림 4.17.1 외팔보의 형상
그림 4.17.2 외팔보의 메시 데이터
해석 내용¶
해석 대상 외팔보의 한쪽 끝을 완전히 구속하고, 반대쪽 끝의 두 절점에 집중하중을 가한 주파수 응답 해석을 수행합니다.
절차로서 동일한 경계조건에서 10차까지 모드 해석을 수행한 뒤, 5차까지의 고유값과 고유벡터를 사용하여 해석을 수행합니다. 주파수 응답 해석용 해석 제어 데이터를 아래에 나타냅니다.
해석 제어 데이터 beam_eigen.cnt¶
# Control File for FISTR
!VERSION
3
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
!SOLUTION, TYPE=EIGEN
!EIGEN
10, 1.0E-8, 60
!BOUNDARY
_PickedSet4, 1, 3, 0.0
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
10000, 1
1.0e-8, 1.0, 0.0
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
해석 제어 데이터 beam_freq.cnt¶
# Control File for FISTR
!VERSION
3
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
!SOLUTION, TYPE=DYNAMIC
!DYNAMIC
11 , 2
14000, 16000, 20, 15000.0
0.0, 6.6e-5
1, 1, 0.0, 7.2E-7
10, 2, 1
1, 1, 1, 1, 1, 1
!EIGENREAD
eigen_0.log
1, 5
!BOUNDARY
_PickedSet4, 1, 3, 0.0
!FLOAD, LOAD CASE=2
_PickedSet5, 2, 1.
!FLOAD, LOAD CASE=2
_PickedSet6, 2, 1.
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
10000, 1
1.0e-8, 1.0, 0.0
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
해석 절차¶
먼저 모드 해석용 전체 제어 데이터 hecmw_ctrl_eigen.dat를 hecmw_ctrl.dat로 변경하여 모드 해석을 수행합니다.
다음으로 주파수 응답 해석용 전체 제어 데이터 hecmw_ctrl_freq.dat를 hecmw_ctrl.dat로, 모드 해석의 해석 결과 로그 파일 0.log를 eigen_0.log(주파수 응답 해석용 해석 제어 데이터 내에서 지정됨)로 변경한 후 주파수 응답 해석을 수행합니다.
cp hecmw_ctrl_eigen.dat hecmw_ctrl.dat
fistr1 -t 4
mv 0.log eigen_0.log
cp hecmw_ctrl_freq.dat hecmw_ctrl.dat
fistr1 -t 4
해석 결과¶
해석 제어 데이터에서 지정한 모니터링 절점(절점 번호 1)의 주파수와 변위 진폭의 관계를 Microsoft Excel로 작성하여 그림 4.17.3에 나타냅니다. 또한 해석 결과의 수치 데이터로서 해석 결과 로그 파일의 일부를 아래에 나타냅니다.
그림 4.17.3 모니터링 절점의 주파수와 변위 진폭의 관계
해석 결과 로그 0.log (주파수 응답 해석)¶
fstr_setup: OK
Rayleigh alpha: 0.0000000000000000
Rayleigh beta: 7.1999999999999999E-007
read from=eigen_0.log
start mode= 1
end mode= 5
start frequency: 14000.000000000000
end frequency: 16000.000000000000
number of the sampling points 20
monitor nodeid= 1
14100.000000000000 [Hz] : 8.3935554529723885E-002
14100.000000000000 [Hz] : 1 .res
14200.000000000000 [Hz] : 9.1211083509607632E-002
14200.000000000000 [Hz] : 2 .res
14300.000000000000 [Hz] : 9.9579777896922961E-002
14300.000000000000 [Hz] : 3 .res
14400.000000000000 [Hz] : 0.10914967594967491
14400.000000000000 [Hz] : 4 .res
14500.000000000000 [Hz] : 0.11992223203326918
14500.000000000000 [Hz] : 5 .res
14600.000000000000 [Hz] : 0.13164981801806747
14600.000000000000 [Hz] : 6 .res
14700.000000000000 [Hz] : 0.14360931008440975
14700.000000000000 [Hz] : 7 .res
14800.000000000000 [Hz] : 0.15436500205940235
14800.000000000000 [Hz] : 8 .res
14900.000000000000 [Hz] : 0.16180768408076251
14900.000000000000 [Hz] : 9 .res
15000.000000000000 [Hz] : 0.16388019610373711
15000.000000000000 [Hz] : 10 .res
15100.000000000000 [Hz] : 0.15982110598747551
15100.000000000000 [Hz] : 11 .res
15200.000000000000 [Hz] : 0.15074650286398145
15200.000000000000 [Hz] : 12 .res
15300.000000000000 [Hz] : 0.13885370598993371
15300.000000000000 [Hz] : 13 .res
15400.000000000000 [Hz] : 0.12618976409021948
15400.000000000000 [Hz] : 14 .res
15500.000000000000 [Hz] : 0.11405716994112736
15500.000000000000 [Hz] : 15 .res
15600.000000000000 [Hz] : 0.10306231010139058
15600.000000000000 [Hz] : 16 .res
15700.000000000000 [Hz] : 9.3374567545990342E-002
15700.000000000000 [Hz] : 17 .res
15800.000000000000 [Hz] : 8.4945897112663621E-002
15800.000000000000 [Hz] : 18 .res
15900.000000000000 [Hz] : 7.7641947016103510E-002
15900.000000000000 [Hz] : 19 .res
16000.000000000000 [Hz] : 7.1307642422355627E-002
16000.000000000000 [Hz] : 20 .res
start time: 0.0000000000000000
end time: 6.6000000000000005E-005
frequency: 15000.000000000000
node id: 1
num disp: 10
time= 0.0000000000000000 : 1 .res
time= 0.0000000000000000 : 1 .vis
time= 6.6000000000000003E-006 : 2 .res
time= 6.6000000000000003E-006 : 2 .vis
time= 1.3200000000000001E-005 : 3 .res
time= 1.3200000000000001E-005 : 3 .vis
time= 1.9800000000000000E-005 : 4 .res
time= 1.9800000000000000E-005 : 4 .vis
time= 2.6400000000000001E-005 : 5 .res
time= 2.6400000000000001E-005 : 5 .vis
time= 3.3000000000000003E-005 : 6 .res
time= 3.3000000000000003E-005 : 6 .vis
time= 3.9600000000000000E-005 : 7 .res
time= 3.9600000000000000E-005 : 7 .vis
time= 4.6200000000000005E-005 : 8 .res
time= 4.6200000000000005E-005 : 8 .vis
time= 5.2800000000000003E-005 : 9 .res
time= 5.2800000000000003E-005 : 9 .vis
time= 5.9400000000000000E-005 : 10 .res
time= 5.9400000000000000E-005 : 10 .vis