자유도 구속 기능은
임의 절점의
변위를 구속시키거나 자유도가 부족한 요소끼리
접합될 때 해당 자유도성분을
구속하는데 사용됩니다.
자유도 구속조건은
임의 절점에 전체좌표계(Global Coordinate System) 또는 지역좌표계(Local
Coordinate System)를 기준으로 6개 자유도에 대해 입력됩니다.
절점변위를 구속하는
기능은 변위를 무시할 수 있는지지조건등에 주로 이용되며 임의
절점에 대해 구속조건이 주어지면 해당절점에 대한 반력이 출력됩니다.
부족한 자유도의 구속조건에
사용될 수 있는 예는 아래 그림에 나타내었습니다.
그림(a)의 경우는
트러스요소가 축방향의 변위자유도만 가지기 때문에 연결절점에서의
X방향 변위와 모든 회전방향 변위성분은 구속되었습니다.
그림(b)의 경우는
판요소가 면의
수직방향에 대한 회전변위 자유도가 없기 때문에 구속되었으며 상하부 플랜지와 웨브가 만나는 경계선상의
절점에서는 웨브부 판요소의 면외굽힘 자유도가 플랜지부 판요소의
수직방향에 대한 회전자유도를 대신하고 역으로 플랜지부 판요소의
면외굽힘 자유도가 웨브부 판요소의 수직방향 회전자유도를 대신하기
때문에 별도로 자유도 구속조건을 부여해서는 안됩니다.
그림(c)의 경우는
상,하부 플랜지를
보요소로 대신한 예로써
보요소가 절점당 6개의 자유도를 가지기 때문에 보요소와 연결되는
절점에 대해서는 별도의 구속조건이 필요없고 평면응력요소끼리
만나는 절점에 대해서는 평면응력요소가 면내의 거동에 대한 자유도만
가지기 때문에 면외변위성분인 Y방향 변위자유도와 모든 회전자유도를
구속하여야 합니다.
자유도 구속조건