ABAQUS Keyword 03 (Surface & Set Definition)

안녕하세요 이번에 포스팅할 것은 ABAQUS Element의 Surface 정의하는 방법입니다.

이 부분은 CAE 상으로 하는 것이 훨씬 편하다고 생각하나, 나중에 Abaqus와 다른 툴을 연동해서 사용할때는 Abaqus Keyword 부분만을 이용해서 진행해서 사용해야 할때도 생기기 때문에 Keyword 부분을 진행해도 좋다고 판단하여 포스팅을 합니다.

먼저 일반적으로 Keyword에서는 Element 구성을 아래와 같은 순서로 하게 됩니다.

*Element, Type=C3D8

1,   1,   2,   3,   4,   5,   6,   7,   8

제일 앞에 있는 숫자 1은 Element의 Number를 말하게 됩니다. 1번 Element를 나타내며, 그 오른쪽 부분은 Node 8개를 의미하게 됩니다.

이는 노드 1번부터 8번까지 1개의 Brick Element를 구성하고 있다는 것을 나타내고 있으며, 이 Brick Element는 아래와 같은 모습으로 적용되어지게 됩니다.

Element로서 위와 같이 적용되어진다면, Face는 아래면부터 1번, 윗면이 2번, 앞면부터 오른쪽 방향으로 6번 면까지 지정이 되어지게 됩니다. 위의 그림을 토대로 Abaqus Keyword로서 Surface를 적용하게 된다면, 아래와 같은 방법으로 적용할 수 있습니다.

*Surface, name=surface_name, type=Element

element number or element set, S1

element number or element set, S2

element number or element set, S3

element number or element set, S4

element number or element set, S5

element number or element set, S6

 위의 방식은 Surface를 정의하는 방법으로 Surface_name 부분에 대표 이름을 지정하고 type에 Element로서 Surface를 정의할 것인지, Node를 통해서 결정할 것인가를 지정해주어야 한다. 또한, 두번째 줄에서 한개의 Element Number를 통해서 Surface를 지정할 수도 있고, 다수의 Element로 구성된 Set형태로 지정할 수도 있다. 또한, 옆에 S1부터 S6 부분은 위의 그림에서 보는 것과 같이 1번에서 6번까지의 각 면을 나타내고 있다. S1부터 S6와 같이 나타내는 기호는 C3D8, C3D27, AC3D8, CCL12, DC3D8, DCC3D8 등의 Element에서만 적용이 가능하다. 그 예로 Shell Element라고 생각을 했을때, SPOS와 SNEG로 나타낼 수 있다. 일반적으로 Shell Element는 두면만 가지고 있기 때문에 SPOS는 Surface Positive, SNEG는 Surface Negative 로써 Positve는 Element의 Normal 방향을 나타낸다. 반대로 Negative는 Normal의 반대방향이다.

또한, 위에서 정의되어진 부분 중에 하나인 Set에 대한 설명도 진행하려고 합니다.

먼저 대표적인 Set은 Element Set과 Node Set을 말할 수 있습니다. 여기서 Element Set은 Elset이라고 정의를 할 수 있으며, Node Set은 Nset이라고 지정할 수 있습니다.

Nset은 아래와 같은 형식으로 표현할 수 있습니다.

*Nset, Nset=node set name

Node number, Node number, Node number, Node number,,, 

Elset도 비슷하게 아래와 같은 형식으로 표현할 수 있습니다.

*Elset, Elset=node set name

Element number, Element number, Element number, Element number,,, 

이 외에도 Nset이나 Elset의 옵션은 더 있습니다. 이 부분은 Abaqus Keyword Documentation 안에서 옵션을 찾아서 적용해보시는 것이 좋을 것 같습니다.