ABAQUS Connector 적용하기 01 (KEYWORD)

안녕하세요 이번에 소개할 ABAQUS 내용은 Connector입니다.

일반적으로 Connector와 Constraints은 비슷한 기능을 하는 것 같지만, 약간은 다른 부분이 존재하는 기능입니다. 그래서 오늘은 Abaqus의 Connector 기능에 대해서 설명하려고 합니다. 우선 Connector에 대한 설명을 하기 전에 Constraints 조건과 Connection 조건에 대한 비교를 먼저 해보도록하겠습니다.

 

1. Constraints

Constraints는 일반적으로 CAE를 많이 사용하신 분들은 Coupling이나 Rigid Body를 사용하실때 자주 사용하셔서 잘 아실것이라고 생각이 됩니다. 일단 정의는 Master Node 또는 Reference Node에서의 모션으로 연결된 다른 Node들을 제어할 수 있는 것을 말합니다. 이런 정의에 따라가는 부분이 앞에서 언급했던 Rigid Body, Coupling과 같은 것입니다.

 

2. Connector

Part와 Part에서의 연결을 해주는 기능이며, 대체적으로 축이나 조인트 부분에서 형상의 간략화를 위해 사용하는 기능이라고 생각하면 될 것 같습니다. 또한, Connector의 종류에는 볼 조인트, 스프링, 댐퍼, Bushing, Link, Hinge, Spot Weld, Rivet, Adhesive, Bond와 같은 역할을 부가시킬 수 있습니다. 이를 위해 Point Fastener조건이나 Connector Element 등을 이용하여 위와 같은 기능을 적용하고 해석을 진행할 수 있습니다.

위의 그림은 ABAQUS/Explicit: Advanced Topic 자료에서 있는 그림입니다.

또한, Connector에서는 다양한 거동의 조건을 입력해줄 수 있습니다.

예를 들면, Elastic, Rigid 조건과 Plastic, Damage 조건, Friction, Stop, Lock, Failure 기능 등의 다양한 조건은 Connector Behavior(ABAQUS Keyword나 CAE 적용 가능)로 입력을 해줄 수 있습니다.

이제 본격적으로 Keyword 적용 방법에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

Connector요소는 CONN3D2의 요소타입을 사용하게 됩니다. 이 요소 타입은 2개의 노드로 이루어진 하나의 엘리먼트라고 설명할 수 있습니다.

Beam의 요소나 Truss 요소와의 구성과 비슷하며, MPC 조건을 입력해주는 부분과도 비슷합니다.

 

Keyword) Connector Element 정의

*Element, Type=CONN3D2, Elset=Connector

1, 1, 2 

 

맨 앞의 1이라는 숫자는 Element number를 가르키며, 뒤의 두개의 숫자 1과 2는 Node 번호를 나타내게 됩니다. 앞에서 언급했듯이 1번 Node와 2번 Node를 이어 만든 Connector를 형성한 것 입니다. 이렇게 형성한 Element에 대한 형상 정의를 해주기 위해서 Connector Section을 입력해주어야하고, 그 형태는 아래와 같이 됩니다.

 

Keyword) Connector Section 정의

*Connector Section, Elset=Connector

Hinge

Orientation

 

앞에서 Element를 정의할 때 Element Set으로 Connector라는 부분을 정의했습니다. 그 Element Set에 Connector의 형상 정의를 할당해주기 위해서 Elset= Connector라는 부분으로 할당할 Element를 정해주게 됩니다. 또한, 두번째 줄에서는 Connector의 조건을 정의해주게 됩니다. 위의 그림에서 볼 수 있듯이 Hinge 조건 외에도 Revolute, Join 과 같은 다양한 정의를 해줄 수 있습니다.

마지막으로 3번째 줄은 Orientation의 이름을 입력을 해줍니다. Orientation의 정의를 해주는 방법은 아래에서 확인할 수 있습니다.

 

Keyword) Orientation 정의

*Orientation, Name=Orientation

0,0,1,  1,0,0 , 0,0,0

 

첫번째 줄은 세 점의 x , y, z의 좌표라고 생각하면 될 것입니다. 여기서의 기준이 되는 부분은 맨 끝의 x,y,z의 좌표라고 생각하면 될 것 같습니다.

이상으로 Connector 포스팅 1편을 마치겠습니다.