요소 명령

요소를 요소, 요소집합 등을 정의하고, 요소의 물성치를 정의하는 명령이다.

*ELEMENT :요소를 정의합니다.
*ELSET: 요소집합을 정의합니다.
*ELGEN:요소를 생성합니다.
*ELCOPY: 요소를 복사합니다.
*Section: 요소집합 단위의 물성치를 정의합니다.

요소는 나중에 사용하기 위해 1보다 큰 정수를 고유번호로 갖는다(요소번호). 요소집합은 요소들이 집합으로 문자열로 형태로 고유이름을 갖는다.

요소의 연결 절점 개수는 요소 타입에 따라 결정된다. 요소의 물성에는 요소 타입별로 정의되어 여러 요소에서 공통으로 사용하는 단면 물성(Section 물성)과 개별 요소에 직접 적용하는 개별 물성이 있다. 또한 Cable 요소와 Tendon 요소와 같은 특수 요소는 해석 단계에 따라 변경될 수 있는 필드값이 존재한다. 한편 요소 타입에 따라 결과값으로 출력되는 필드값이 미리 정의되어 있다. 이 값은 요소를 구성하는 절점(element nodal), 적분점(Gauss point), 요소 중앙점(element center)와 같은 세 위치에서 정의될 수 있다. 자세한 사항은 “4장 요소 라이브러리 상세”에 기술되어 있다.

요소 타입별 공통 물성인 Section이나 요소별로 정의할 수 있는 개별 물성은 *Element 명령으로 지정할 수 있지만, 먼저 절점 연결 정보만 지정한 후 *Distribution 명령으로 별도 지정이 가능하다.

*Element

요소를 정의

*Element, Type=type [, ELSet=elset, Offset=nodeIdOffset, elementIdOffset]
 id, n1, n2, ...[, S=section], [...]
 ...

Keyword line

Type=type: 요소 타입을 지정한다(required). 요소 타입은 Truss, Hexa8 등과 같이 미리 정의되어 있다.
ELSET=elset: 명령 블럭에서 정의되는 요소가 포함될 요소집합을 지정한다. 미리 정의된 요소집합이 없는 경우 새로운 요소집합이 생성된다. (optional)
Offset=nodeIdOffset, elementIdOffset: 절점번호와 요소번호에 대한 offset. (optional, default는 0,0)

First dataline and sebsequent datalines

id, n1, n2, ...: 요소 번호(id)와 연결하는 절점(n1, n2, ...)을 지정한다. 연결되는 절점의 수는 요소 타입에 따라 결정된다.
S=section: 요소 타입에 따라 여러 요소에 공통적으로 부과할 수 있는 물성치(단면 특성). *Distribution, TYPE=Section 명령으로 추후에 부과할 수 있다.
...: 요소 개별 특성. 요소 타입에 따라 개별 요소에 부과하는 물성치. 예를 들어 보 요소의 국부좌표계는 CS=cs 형태로 부과. *Distribution 명령으로 추후에 부과할 수 있다.

*Section

요소의 물성치를 정의

*Section, Type=type, Name=name
 ...

Keyword line

TYPE=section_type: 단면 종류, Truss, Cable, Solid 등
Name=name: 단면 이름

단면 타입별 해설은 “4장 요소 라이브러리 상세”에 기술되어 있다.

*ELSET

요소집합을 지정

*ELSet, Type=Select|Surface, Name=elset
  source, ... ,
  ...

Keyword line

TYPE={Select|Surface}: 요소를 지정하는 방식을 지정함. 생략될 경우 SELECT 연산이 지정됨.
- Select: 요소를 지정하여 요소집합 지정
- Surface: Surface을 지정하여 surface를 구성하는 요소를 요소집합으로 지정
- Box: 범위를 지정하여 범위 조건을 만족하는 요소를 요소집합으로 지정
Name=elset: elset은 데이터라인에서 지정하는 요소가 포함될 요소집합(required). 미리 정의된 요소집합이 없는 경우 새로운 요소집합이 생성됨.

*ELSET 은 미리 정의되어 있는 요소를 새로 생성한 요소집합이나 기존 요소집합에 추가한다.

데이터라인이 없다면 그 이름의 요소집합이 존재한다면 아무 작업을 하지 않고, 그렇지 않다면 빈 요소집합을 정의한다.

*ELSET, TYPE=Select

요소번호, 요소집합, 요소번호패턴을 지정하여 주어진 요소집합을 지정하거나 요소집합에서 요소를 삭제

*ELSet, Type=Select, Name=elset
  source, ... 
  ...

First dataline and sebsequent datalines

source: elset에 포함될 요소번호, 요소집합 또는 요소번호패턴. 요소번호패턴은 start:end:spacing 형태이고, spacing은 1인 경우 생략가능. -로 시작하면 요소집합에서 제거(순차연산).

Source가 요소집합인 경우 요소집합 내의 모든 요소가 주어진 요소집합에 추가된다.

Example

*ELSET, Name=C
 10, 19, 15, 20:24:2 : 

*ELSet, Type=Select, Name=A
 1, 10, left   # element 1, 10 and all elements in left are assigned to "A“

*ElSet, TYPE=Select, Name=B
 A, -2, B, -C # A 요소 집합에서 –2 요소 제거한 후, B 요소 집합 내 요소 추가, 
              # 마지막으로 C 요소 집합의 요소 제거
 -1:5:2, 9:11  # 요소번호패턴에서도 – 연산 지원

*ELSET, TYPE=Generate

GENERATE 연산을 통해 절점집합을 지정

*ELSet, Type=Generate, Name=elset
  e1, e2, increment
  ...

First dataline and sebsequent datalines

e1, e2, increment: e1부터 e2까지 increment간격으로 요소들을 set으로 지정. 모든 요소는 미리 정의되어 있어야 함.

Generate 연산은 요소번호를 등간격으로 선택하는 연산을 의미한다.

Example

*ELSet, Type=Generate, Name=B
 1,10,5   # element 1, 5, 10 are assigned to "B"

*ELSet, Type=Generate, Name=C
 1,101,2

*ElSet, Type=Surface

Surface를 지정하여 surface를 구성하는 요소를 요소집합으로 지정

*ElSet, Type=Surface, Name=name
  target, ...
  ...

First dataline and sebsequent datalines

target: Surface 이름

데이터라인에서 지정한 Surface를 구성하는 요소을 요소집합으로 지정합니다. 이미 요소집합이 존재하는 경우에는 그 요소집합에 요소이 추가된다.

Example

*ElSet, Type=Surface, Name=Connected
 upstream, bottom

*ElSet, Type=Box

xmin < X < xmax, ymin < Y < ymax, zmin < Y < zmax 내의 요소의 모든 절점이 있는 경우 요소집합으로 지정

*ELSet, Type=Box, Name=name
  [X=xmin,xmax] [Y=ymin,ymax] [Z=zmin,zmax] [ELSET=target]
  ...

First dataline and subsequent datalines

X=xmin,xmax: BOX의 X 방향 경계
Y=ymin,ymax: BOX의 Y 방향 경계
Z=zmin,zmax: BOX의 Z 방향 경계
ELSET=target: 찾기의 대상이 되는 요소집합을 지정. 없는 경우 모델내 전체 요소

Example

*ELSet, Type=Box, Name=BoxSet
 X=0.1,100, Y=10., 20.  

*ELSet, TYPE=Box, Name=leftSlab
 X=0.1,100,  ELSet=Slab

*ELSet, Name=rightOnSlab
 Slab, -leftSlab

*ELGEN

Generate element

*ELGEN, ELSET=elset
  masterElement, iNEL, iNodeInc, iELInc, jNEl, jNodeInc, jELInc, kNEL, kNodeInc, kELInc
  ...

Keyword line

ELSET=elset: masterElement를 포함한 생성하는 요소가 포함될 요소집합. (optional)

First dataline and sebsequent datalines

masterElement: 미리 정의되어 있는 기준 요소 번호(required)
iNEL, iNodeInc, kELInc: i-방향(첫번째 방향)으로 자신을 포함한 iNEL개의 요소를 생성함. 이때 iELInc 간격으로 요소번호를 변경하고 iNodeInc 만큼 연결된 절점번호를 변경하며 요소를 생성함.(optional, default 1,1,1)
jNEL, jNodeInc, jELInc: j-방향(두번째 방향)으로의 i-방향과 동일한 방식으로 요소 생성함. (optional, default 1,1,1)
kNEL, kNodeInc, kELInc: k-방향(두번째 방향)으로의 i-방향과 동일한 방식으로 요소 생성함. (optional, default 1,1,1)

새로 생성되는 요소는 절점 연결 정보만 생성된다. 단면이나 개별 물성 등은 복사되지 않기 때문에 *Distribution, TYPE=Section 등과 같은 *Distribution 명령으로 별도로 지정해야 한다.

Example

*Element, Type=B3D2H
 100 1 2
*ELGen ELSet=rail
 100 10 100 10   
*Distribution, TYPE=Section
 rail, rail

*ELCOPY

요소를 복사

*ELCopy, ELSet=elset[, Multiple=multiple]
  source_elset, elmInc, nodeInc
  ...

Keyword line

ELSET=elset: 복사되어 새로 생성되는 요소가 포함될 요소집합[Optional]. Source_elset의 요소는 포함되지 않음. 이전에 생성한 elset이 없는 경우에는 새로운 요소집합을 생성된다.
MULTIPLE=multiple: ELCOPY 연산의 반복회수.(optional, default 1), 1이면 1번 복사됨을 의미

First dataline and sebsequent datalines

source_elset: 복사의 대상이 되는 요소집합(required)
elmInc, nodeInc: 생성되는 요소번호 증분과 절점번호 증분(required). 연결되는 절점은 미리 정의되어 있어야 함.

새로 생성되는 요소는 절점 연결 정보만 생성된다. 단면이나 개별 물성 등은 복사되지 않기 때문에 *Distribution, TYPE=Section 등과 같은 *Distribution 명령으로 별도로 지정해야 한다.

Example

*ELCopy, ELSet=diaphram
 diaphram0 2000 2000