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11. 좌표계

좌표계는 *CoordinateSystem으로 지정한다. 고유이름을 가지며 이름은 중복하여 지정할 수 없다. 좌표계는 크게 원점을 가지는 사용자 정의 좌표계(User)와 원점없는 좌표계인 Orientation, Beam으로 구분된다. User 좌표계는 절점좌표계를 지정하는 등에 사용되고, Orientation은 요소의 국부좌표계, 재료, 하중, 경계조건 등을 부과할 때 사용된다. Beam 좌표계는 보요소의 요소좌표계(ECS)를 정의할 때 사용된다.

*CoordinateSystem

좌표계를 지정

*CoordinateSystem, TYPE=type Name=name
 ...
Keyword line
  • TYPE=type: 좌표계 종류
    • User: User coordinate system, 원점이 있는 좌표계
    • Orientation: 재료, 하중, 경계조건 등의 정의에 사용되는 원점이 없는 좌표계
    • Beam: 보요소의 요소좌표계(ECS)
  • Name=name: 좌표계 이름

*CoordinateSystem, Type=User

사용자 정의 좌표계를 정의

*CoordinateSystem, TYPE=User, Name=name
 axes1X,  axes1Y,  axes1Z
 axes2X,  axes2Y,  axes2Z
 originX, originY, originZ
First dataline
  • axes1X, axes1Y, axes1Z: 1번 축(X축) 방향벡터(required). 단위벡터로 변환됨.
Second dataline
  • axes2X, axes2Y, axes2Z: 2번 축(Y축) 방향벡터(required). 주어진 axes1와 axes2로부터 axes3를 계산후 다시 계산되며, 단위벡터로 변환됨
Third dataline
  • originX, orginY, originZ: 원점
Example
*CoordinateSystem, Name=XZ1
 1, 0, 0
 0, 0, 1
 0, 1, 0

*CoordinateSystem, Type=Orientation

재료, 하중, 경계조건 등의 정의에 사용되는 원점이 없는 좌표계를 정의

*CoordinateSystem, Type=Orientation, Name=name
 axes1X,  axes1Y,  axes1Z
 axes2X,  axes2Y,  axes2Z
First dataline
  • axes1X, axes1Y, axes1Z: 1번 축(X축) 방향벡터(required). 단위벡터로 변환됨.
Second dataline
  • axes2X, axes2Y, axes2Z: 2번 축(Y축) 방향벡터(required). 주어진 axes1와 axes2로부터 axes3를 계산후 다시 계산되며, 단위벡터로 변환됨

좌표계는 입력된 좌표계로부터 다음과 같은 식을 통해 직교 좌표계로 설정된다.

\[ \small {\rm z} = {\rm x} \times {\rm y}, \quad {\rm y} = {\rm z} \times {\rm x} \]
Example
*CoordinateSystem, Type=Orientation, Name=INC30
  cos(30*pi/180), sin(30*pi/180), 0
  0,1,0

*CoordinateSystem, Type=Beam

보요소의 요소좌표계(ECS)를 정의

*CoordinateSystem, Type=BeamCS, Name=name
 angle, rx,ry,rz
First dataline
  • angle: angle (unit: degree)(required)
  • rx,ry,rz: reference vector.(optional)
Example
*CoordinateSystem, Type=Beam, Name=beamcs
 90, 10.,0,0

*Element, Type=Beam3D
 1,1,2, S=beam, C=beamcs

*Distribution, Type=BeamCS
  slab, beamcs