Abaqus Keyword 기초 01

CAE 포스팅에 있는 것과 같이 Beam Analysis를 동시에 같이 진행하려고 합니다.

사실상 CAE 부분으로 해석을 진행하는 부분은 쉽지만, 제가 일을 하다가 보니까 다른 프로그램이랑 연동하는 과정에서 Input 파일을 인지하고, Keyword의 구조를 파악할 수 있다는게 중요한 것 같습니다. 그래서 이 부분을 소개하는 것이고 정리를 진행하려고 하는 것입니다.

사실상 처음부터 Keyword로 배우는게 가장 좋은 부분이다. CAE는 GUI방식으로 진행되기 때문에 Keyword로 기반이 잡혀있다고 한다면 배우는 속도가 엄청 빠르기 때문이다. 하지만, 그 반대는 쉽지 않다고 생각한다.

아무튼 CAE 01의 포스팅에서도 소개했듯이 Part, Material, Section 정보에 대해 소개를 할 것이다.

(이 부분은 Keyword 구조 및 Input 파일의 적용 방법에 대한 내용이다.)

1. Part

이 부분은 Node, Element의 정보가 들어있는 부분이다. 보통 Part의 키워드 구조는 아래와 같이 나타난다.

*Part, name = Beam_Analysis *Node 1,  0,0,0 .... *Element, type=C3D8 1, 1,2,3,4,101,102,103,104 ...  *End part

먼저 Node의 구조부터 설명하자면 '*Node'라는 부분은 '절점의 정의를 시작하겠다'라는 말이다. 여기서 절점이나 Node는 다들 아시겠지만 하나의 점(Vertex)라고 생각하면 될 것 같습니다. ( CAE에서 Reference Node를 설정한다음에 Edit Keyword로 보게 되면 Node 구조랑 똑같이 나오는 것을 볼 수 있다.)

Node의 구조는 Node번호, x좌표, y좌표, z좌표를 순차적으로 넣어주며 위와 같이 한줄에 Node 한개씩 써주면서 내려가는 형태로 구성되어져 있다.

*Node Node Number, X_coordinate, Y_coordinate, Z_coordinate

두번째는 Element입니다.

Element는 각 요소 타입에 따라 오른쪽 구성하는 노드 갯수가 달라진다. 위의 예시는 C3D8인 육면체 요소를 나타낸 Element이기에 Node의 구조와 비슷하게 첫번째 열은 Element의 Number를 나타내며 뒤에 8개는 Node의 수를 나타낸다. 조금 다르게 C3D4와 같은 Element로 Element Type이 구성되어진다면, Element Number 넣는 부분은 똑같지만 그 이후의 Node 갯수는 4개로 달라지게 된다. 아래의 예시는 C3D4의 Element 구조 정의이다.

*Element , Type=C3D4 Element Number, Node Number1, Node Number2, Node Number3, Node Number4

Element 구성에 있어서 Node 번호를 무작정 넣은 것은 아니다. 위의 사진에서 볼 수 있듯이 Node Numbering 과정이 따로 있다. 

예시로는 육면체 요소를 사용해서 나타나며, 낮은 숫자 순서대로 넣어주면 된다. 저 부분도 중요한 부분중에 하나라고 생각하면 된다. 또한, 그 외의 Element Type에 따라 정의하는 부분은 Abaqus Documentation 2016(Google 검색창에 입력) 부분에서 확인하면 될 것이다.

2. Material

CAE 포스팅에서도 나타나듯이 구조, 열적, 전자기장 쪽인 부분을 사용자가 고려해서 필요한 물성을 넣어주는 부분입니다.

이 부분에 대한 정의 및 CAE로 적용하는 방법은 아래의 방법과 같습니다.

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http://trialso88.tk/category/ABAQUS/CAE

*Material, name=Steel *Elastic 210000, 0.3 *Density 7.8e-9

CAE 동영상에서도 나타나듯이, Elastic, Density 등의 물성을 동일하게 입력해줄 수 있지만 CAE보다 더 손쉽게 넣어줄 수 있다는 것을 기억하는게 좋을듯하다. 또한, Keyword의 장점은 기존 데이터가 구성되어 있다면, 복사만해서 넣어주기 쉽다는 얘기이다.

(필자는 기존 데이터를 구성해놓고 복사해서 사용한다. 물론 CAE에서도 Material Library를 사용하면 되지만, Ctrl+c,Ctrl+v가 편하다고 생각한다.)

3. Section

Material을 모델 자체에 할당하는 부분을 Section이라고 하는데, 이 부분은 아래와 같이 대표적으로 두 가지 방법으로 정의를 할 수 있다. 

*Solid Section, elset=beam, material=Steel

Solid에 적용하는 부분은 위의 Command와 같이 적용할 수 있으며, 기존의 Steel이라는 이름으로 만들어진 Material 정의를 불러온다는 의미를 가지고 있다.

또한, 위에서 따로 설명은 하지 않았지만, Elset은 Element 묶음이라고 생각하면 될 것이다. 그래서 beam이라는 이름을 가진 Element 묶음에 도입을 한다는 말을 위와 같은 키워드 한줄로 표현하고 있다.

*Shell Section, elset=beam, material=Steel 1,

Shell도 Solid와 같은 말을 쓰고 있지만, 다른점은 아래 1이라고 쓰여있는 부분이다.

Shell은 Solid와 다르게 두께를 도입해줘야 하는 부분이 있기 때문에, 아래 추가적인 정보로 1로 써준 것이다.

첫번째 Keyword 포스팅은 여기서 마치겠습니다!