4.6 예제 - 단진자(Simple Pendulum) 고유진동수 해석


개요

참조 YouTube The Natural Frequency of a Simple Pendulum (Simulation 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

단진자(SDOF; Simple Pendulum)의 고유진동수를 구하라.
단위 m, kg (자중 무시), N
조건 SDOF: m = 2 kg, l = 0.01 m, g = 9.81 m/s² J = m × l² = 0.0002 kg·m²
문제 개요도


(1) Part

개요 .mass를 (0, -0.01, 0)으로, base를 (0, 0, 0)의 point로 지정
Part 생성 화면


(2) Property

건너뜀 해당 사항 없음


(3) Assembly

개요 .mass와 base를 instance(실체)로 작성
.Tools > Set > Create...로 mass와 base를 set으로 각각 지정
Assembly 화면


(4) Step

해석 단계 생성 .Step-1: General > Static, General : Nlgeom(On), Increment size = 0.1
.Step-2: Linear perturbation > Frequency : nfreq = 2

.Field Output: Step-1 > Displacement/Velocity/Acceleration (On)
Step-1 설정 Step-2 설정


(5) Interaction

개요 .Special > Inertia > Create
.Create Wire Feature : Disjoint wires (분리된 와이어)
.Create Connector Section : Basic > Translational (Link)
.Create Connector Assignment
Interaction 설정 1 Interaction 설정 2
Interaction 설정 3 Interaction 설정 4


(6) Load

하중 적용 .Create Load : Step-1 : Mechanical (Gravity = 9.81 m/s²)
.Create BC-1 : Initial : Symmetry : Base (Pinned)
.Create BC-2 : Initial : Displacement : mass (U3)
Load 설정 화면


(7) Mesh

건너뜀 해당 사항 없음


(8) Job

해석 실행 .Create Job


(9) Visualization

결과 시각화 .View > ODB Display Options > Entity Display [Show connectors; Show mass/inertia elements]
.Result > Step/Frame : Step-2 [Mode 2: wn, fn]

이론해 [wn² = 981, fn = 4.98 Hz] vs 수치해석 결과 비교
결과 비교 1 결과 비교 2