- .MSG 파일과 .STA 파일의 이해
Abaqus는 기본적으로 비선형 해석을 수행하기 위한 개념으로 만들어졌습니다. 비선형 해석은 최종 상태를 한 번에 풀기 어렵고, 작은 증분(Inc.)으로 나누어 단계적으로 풀게 됩니다. 각각의 증분에서도 여러 번의 축차(Iter.)를 거쳐야 수렴 해를 얻을 수 있습니다. 축차(Iter.)란 모든 절점이 평형 상태를 만족하고, 모든 제한 조건(접촉 또는 기구학적 커넥터 등)이 만족하도록 변형을 수정해 나가는 과정입니다.
현 단계의 평형 상태는 이전 단계를 알아야만 구할 수 있고, 최종 상태는 이 전의 평형 경로를 순차적으로 거쳐야 도달할 수 있습니다.
따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
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https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
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https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
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.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
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https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
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https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
시뮬리아 아바쿠스 SIMULIA ABAQUS
다쏘시스템 SIMULIA 정규 교육 세미나
https://www.3ds.com/ko/training/simulia-education-korea/
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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따라서 정적 해석이라도 가상의 시간 증분이 있고, 각 증분(Inc.)마다 정적 평형 상태를 찾아야 수렴이 됩니다.
각 축차(Iter.) 과정 중에 평형 상태에 도달 했는지를 판정하기 위하여 Abaqus는 Time Average Force를 정의합니다. 이 것은 외력의 크기와 증분(Inc.) 수를 고려한 평균적인 절점력입니다. 아래의 두 조건을 동시에 만족해야만 Abaqus는 수렴으로 판정합니다.
– Residual(각 절점에서 자유도 별로 평형 상태를 이루지 못하는 값)이 Time Average Force의 0.5%보다 작아야 함 ï 각 절점의 자유도 별 Residual이 작아야 함
– 축차(Iter.) 과정 중의 변위가 증분(Inc.) 변위의 1%보다 작아야 함 ï 축차 변위가 작아야 함
.MSG 파일에는 축차 과정 중의 수렴에 대한 정보가 기록되고, 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
.MSG 파일에서는 가장 큰 Residual이 발생하는 절점 번호와 자유도 번호를 확인하십시오. 만약 수렴이 실패하면 이 절점에서의 문제를 찾아야 합니다. Abaqus/CAE(또는 Viewer)의 Job Diagnostics를 이용하면, 문제의 절점을 쉽게 찾을 수 있습니다.
수렴 이력은 .STA 파일에 기록됩니다.
만약 현재의 증분(Inc.)에서 수렴 해를 얻지 못한다면, Abaqus는 보다 작은 증분으로 다시 시도를 합니다. 이것을 Cutback이라고 합니다. Cutback이 발생하면 .STA 파일의 ATT 열에 1U, 2U… 처럼 U가 달린 숫자가 출력됩니다.
.STA 파일의 일반적인 형태는 아래와 같습니다.
해석이 진행되고 있으나, 도중에 수렴 실패로 인해 해석이 중단되는 경우가 있습니다. .STA 파일을 확인해 봅니다.
모든 증분(Inc.)이 수렴하고 있지만, 계산이 도중에 중단되는 경우는 지정된 최대 증분(Inc.) 수에 도달하여 계산이 중단되었을 수 있습니다. 이 경우는 *STEP 문에서 최대 증분(Inc.) 수를 크게 하여 다시 실행하거나, RESTART 기능을 이용하십시오.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
이와는 반대로 다수의 Cutback이 발생하여, 증분(Inc.)이 작아져 최소 증분(Inc.) 보다 작아지거나, 작은 증분(Inc.)으로 진행하다 보니 최대 증분(Inc.) 수를 넘어서는 경우가 있습니다. 간단하게는 최소 증분(Inc.)을 더욱 작게 하거나, 최대 증분(Inc.) 수를 크게 할 수 있습니다.
*STEP, INC=1000 ï 디폴트 100
*STATIC
Initial_Time_Increment, Final_Time, Min_Time_Increment ï 디폴트 1.E-5
그러나, 현재 해석하고자 하는 시스템 자체가 불안정하면, 위와 같은 방법으로는 해결되지 않을 것입니다. 시스템의 접촉 상태가 불안정하게 변하거나, 구조에 좌굴 또는 분기(Bifurcation)가 있는 경우, 또는 국부적으로 재질의 강성이 낮아 변형이 정적으로 제어되기 어려운 경우가 여기에 해당됩니다. .STA 파일을 보면 다음과 비슷한 형태를 보입니다.
- 구조에 기인하는 불안정
수렴을 불안하게 하는 것이 구조 자체에 기인하는 문제인지를 판단해 봅니다. 구조에 기인하는 불안정은 좌굴, 분기, 항복의 전파, 표면의 주름, 재질 파괴 등이 있습니다. 해석 중에 이러한 불안정이 발생하면 아주 작은 증분(Inc.)이 필요해 수렴이 어려워지고, 해석은 정상 종료되지 못하는 경우가 있습니다.
변형 형상과 변형률을 확인하여 봅니다. 변형 형상이 타당하고, 변형률이 집중되어 구조적인 강성 저하로 인한 불안정이라면, 아래와 같은 기법을 통해 불안정성을 극복할 수 있습니다.
- 하중 조건보다는 변위 입력
하중 조건 대신에 변위를 입력할 수 있다면, 하중을 입력하여 해석하는 것보다 변위를 입력하여 해석하는 것이 해석 수렴 관점에서는 좀 더 강건한 방법입니다.
변위를 부여한 절점의 반력과 변위 곡선을 확인하여 봅니다.
*BOUNDARY
하중을 변위 부여로 변경
**
*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY = 1
*NODE OUTPUT
U, RF ï 변위와 반력을 추출
- 동적 해석의 준정적 기법 (DYNAMIC/QUASI-STATIC)
Abaqus는 준정적 문제를 동적 문제로도 쉽게 풀기 위한 QUASI-STATIC 모듈이 있습니다. 만약 해석 모델에 정적 불안정성이 있다면, DYNAMIC/QUASI-STATIC 해석에 의해 “동적 개념”으로 불안정성을 극복할 수도 있습니다.
물론 이 경우에는 동적 해석을 수행하므로 재질 물성에 밀도가 입력되어 있어야 하고, 요소에 포함되지 않는 절점 (Ex. COUPLING 등을 위한 REFERENCE 절점) 등에는 질량과 관성 모멘트가 부여되어 있어야 합니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*DYNAMIC, APPLICATION=QUASI-STATIC, NOHAF
0.1, 1.0
- RIKS 방법 (하중 부여)
RIKS법은 Arc-Length 기법이라고도 불리는 것으로, 하중을 증감하면서 평형점을 찾아가는 기법입니다. 따라서, 구조물이 좌굴이나 분기 될 때 해석할 수 있는 유용한 방법입니다.
*STEP, NLEGOM=YES
*STATIC, RIKS
0.1, 1.0,,,,Node_ID, Dof_ID, Value ï 절점 변위를 해석 종료 기준으로 삼습니다
RIKS 법은 하중을 자동으로 증감하므로, 만약 구조에 좌굴 등이 있는 경우는 목표로 하는 하중에 도달하지 못할 수 있습니다. 이런 경우의 해석 종료를 위하여, 위의 예제에서와 같이 절점 변위의 최대 값을 지정하여 해석 종료 기준으로 삼습니다.
- STATIC/STABILIZE 기법
이 기법은 정적 해석에 감쇠를 부여하여 변형에서 오는 불안정성을 제어하는 방법입니다.
*STEP, NLGEOM=YES
*STATIC, STABILIZE
0.1, 1.0
STABILIZE를 잘 못 쓰거나, STABILIZE 값을 너무 크게 지정할 경우는 결과의 신뢰성을 보장하지 못할 수 있으므로, STABILIZE 기능을 이용한 해석은, 관련된 에너지를 체크해 봐야 합니다.
*OUTPUT, HISTORY
*ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT
**
*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
U, <– Spatial Displacement at Nodes
RF, <– Reaction Force at Nodes
VF, <– Nodal Viscous Forces due to Static Stabilization
ALLSD(Static Dissipation-Stabilization)와 ALLIE(Internal Energy)를 출력하십시오. 만약 ALLSD가 ALLIE보다 크다면, 타당한 원인을 찾아야 합니다. ALLSD는 누적 양이어서 모델이 불안정한 동안은 해석의 진행과 함께 증가합니다. STEP의 끝에서 ALLSD의 증가가 멈추면 값이 크더라도 좋은 경우가 있습니다.
절점 출력 변수인 VF(Viscous Forces-Stabilization)를 출력하여, 이 값이 충분히 작은지 확인합니다.
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