[Abaqus] kinematic vs contimuum vs structure coupling (모멘트 변위로 줄 때 비교)

아바쿠스에는 세가지 종류의 커플링을 제공합니다. 간단한 설명은 아래와 같습니다.

 

Kinematic coupling: RP 와의 거리가 유지되며 변형

Continuum distributing coupling : 분포하중과 비슷한데 가중치 수정 가능, force만 전달.  

Structural distributing coupling : 분포하중과 비슷한데 가중치 수정 가능, force와 moment 전달.  

 

모델은 가로 10 세로 10 높이 100인 막대입니다. 한쪽 끝은 고정(또는 대칭조건)하고 다른 쪽 끝에 굽힘 100을 주었습니다. 이들을 비교하기 위해 아래와 같은 하중조건을 가정했습니다. 

 

 

왼쪽 끝단 BC 는 1,2,3 자유도 구속과 대칭조건으로 나누었습니다. 막대의 양 끝단에 모멘트만 걸렸다고 가정하고 z방향 최대 응력(S33)을 손으로 계산하였고, 해석 결과와 비교하였습니다. 결과는 아래와 같습니다. 

 

 

distribution 커플링의 경우가 직접 계산한 결과와 해석결과가 거의 일치했습니다. kinematic의 경우 3자유도만 구속할 때 0.57MPa 이었고, 1-6자유도 구속과 1-3자유고도 구속은 0.74MPa 였습니다. bc를 1,2,3 자유도 구속한 경우 0.74MPa 였고, 대칭조건인 경우 0.57MPa 였습니다. 

 

아래는 S33 응력분포 그림입니다. case1 의 양끝을 보면 꼭지점 부분이 찌그러진 것처럼 분포가 고르지 않습니다 .  bc가 1,2,3 구속인 경우, kinematic 이 1-3자유도 구속인 경우 kinematic 이 1-6자유도 구속인 경우가 그렇습니다. case19-21은 distribution 커플링들인데 분포가 아주 고릅니다. 손으로 계산한 결과와 가장 잘 일치하는 경우는 distribution 커플링이었습니다. 대칭 구속조건은 손계산과 생각보다 다르게 나옵니다.