모델의 구속 조건을 설정하는 방법은 [기본 구속], [고급 구속], [자동 구속]이 있습니다.

기본 구속

대상을 선택한 후, [고정 구속], [핀 구속], [회전 구속] 중 해석 모델의 거동에 적합한 조건을 선택하여 부여하면 됩니다.

고급 구속

절점의 6자유도를 완전 구속하거나 부분적인 구속을 지정할 수 있습니다.

Tx, Ty, Tz 는 x,y,z 방향으로의 변위 구속을 의미하며, Rx, Ry, Rz는 x, y, z방향으로의 회전 구속을 의미합니다.

경계 조건의 지정은 원하는 부분 (점, 선, 면, 절점, 자유면 절점)에 구속 조건을 입력할 수 있습니다.

구속 조건은 요소 절점에 지정되어 해석에 반영됩니다. 점, 모서리, 면 등에 구속 조건을 설정하는 것은 선택된 기하 형상에 포함된 요소 절점을 선택하는 편리한 방법입니다.

자동 구속

구속시키려고 하는 요소망 세트를 선택하면 자동으로 구속 조건을 생성합니다. 일반적인 응력 해석에 대한 지반조 건을 자동으로 설정하며, 모델 좌/우측에 대해서는 x방향 변위 구속을, 앞/뒤축에 대해서는 y방향 변위 구속을, 모델하부에 대해서는 x, y 방향 변위를 구속합니다.

경계 조건 세트

설정한 구속 조건을 원하는 경계 조건 세트에 등록합니다. 이 때 사용자가 원하는대로 경계 조건 세트의 이름을 지정할 수 있습니다.

대칭 및 역대칭 구속

경계 조건은 크게 두 가지 조건으로 나눌 수 있습니다.

1. 해석 대상의 제약 조건이 지정됩니다.

2. 구조의 대칭은 전체 모델이 아닌 대칭 영역만 분석하는 데 사용됩니다.

대칭을 적용하는 것은 모델링의 편의성을 높이고 해석 시간을 줄이는 매우 효과적인 방법입니다. 구조물의 기하학적 구조와 하중이 대칭인 경우 1/2 모델 또는 1/4 모델을 사용하여 요소 수를 줄이고 해석 시간을 단축하는 경제 모델을 만들 수 있습니다. 그러나 대칭 모델의 해석 결과를 전체 모델에 표시할 수 없기 때문에 전체 모델에 대한 변형된 형상이나 응력 분포를 확인할 때 제약 조건이 있습니다. 여기서 1/2 또는 1/4 모델의 해석 결과를 전체 모델로 확장하려면 추가 보기 제어 도구 세트에서 대칭 모델 보기 기능을 사용합니다.

• 대칭 경계조건을 부여하는 방법

기하 형상, 재질, 하중, 경계조건이 하나 이상의 평면이나 축에 대하여 대칭이라면 대칭 경계 조건을 사용할 수 있습니다. 대칭 모델 보이기에서는 1/2, 1/4, 1/8 대칭 모델의 결과를 전체모델로 확장, 출력하는 기능을 제공하고 있습니다. 대칭 경계 조건을 부여하려면 구조물이 대칭면을 침범하지 못하도록 경계 조건을 지정해야 합니다.

아래 그림은 솔리드 모델의 대칭 구속 조건을 부여한 예입니다. YZ 평면에 대하여 대칭 경계 조건을 부여하기 위하여 병진 자유도 Tx를 구속하였습니다. 만약, XY 평면이라면 Tz를, ZX 평면이라면 Ty를 구속해야 합니다.

또한 솔리드 요소는 회전에 대한 자유도가 없으므로 대칭 모델의 경계 조건 중 이동 변위만 구속합니다. 하지만 Shell 모델인 경우에는 대칭면을 침범하지 못하도록 회전 자유도까지 구속해야 합니다. 즉, YZ 평면에 대해서는 Tx, Ry, Rz를, XY 평면에 대해서는 Tz, Rx, Ry를, ZX 평면이라면 Ty, Rx, Rz를 구속해야 합니다.

대칭 경계 조건을 적용하는 경우에는 하중의 크기도 대칭 조건에 맞게 변환해야 합니다. 또한, 모델 형상과 좌굴 형상은 비대칭 진동 모드 또는 비대칭 좌굴 가능성 때문에, 대칭 조건을 적용하면 안됩니다.