4.4 예제 - SDOF 지반운동 가진 진동수영역 해석


개요

참조 YouTube Simulation of the Base Motion via Abaqus, 2022
cae inp 입력 자료
목차 (1) Part  (2) Property  (3) Assembly  (4) Step
(5) Interaction  (6) Load  (7) Mesh  (8) Job  (9) Visualization


예제

단자유도계(SDOF)의 지반운동 가진 진동수영역 해석을 수행하라.
단위 m, kg (자중 무시), N
조건 SDOF: m = 2 kg, c = 1 N.s/m, k = 4 N/m, Y = 0.2 m
문제 개요도


(1) Part

개요 .mass와 base의 point를 각각 지정
Part 생성 화면


(2) Property

개요 .mass에 inertia를 할당
Property 설정 화면 1 Property 설정 화면 2


(3) Assembly

개요 .part-mass와 part-base를 한 개의 instance(실체)로 조립
Assembly 화면


(4) Step

해석 단계 생성 .Step-1: Linear perturbation > Frequency : nfreq = 3 (고유진동수 구하기)
.Step-2: Linear perturbation > Steady-state dynamics, Modal (정상상태 모드해석)

Note) modal 해석이므로 c가 작동하지 않으며, 등가 modal damping이 필요
2 ξ √(m·k) = c → ξ = 0.176 (c=1, m=2, k=4)
Step 설정 화면 1 Step 설정 화면 2
Step 설정 화면 3 Step 설정 화면 4 Step 설정 화면 5
Field Output .Field Output: U, Translations and rotations Field Output 설정


(5) Interaction

개요 .Spring, Dashpot 설정
Note) 스프링의 Axis를 follow line of action인 경우 line 방향으로 스프링이 작동하며, 그렇지 않을 경우 Specify fixed direction을 선택 후 작동 방향을 지정해야 한다.
Spring/Dashpot 설정 1 Spring/Dashpot 설정 2


(6) Load

하중 적용 .Boundary Condition: Step-1 > Secondary Base
.Boundary Condition: Step-2 > Displacement base motion
BC 설정 화면 1 BC 설정 화면 2
BC 설정 화면 3 BC 설정 화면 4


(7) Mesh

건너뜀 해당 사항 없음


(8) Job

해석 실행 .Create Job


(9) Visualization

결과 시각화 .Result > Options
이론해 vs 수치해석 결과 비교
결과 비교 1 결과 비교 2 결과 비교 3
결과 비교 4 결과 비교 5