[CIVIL] ‘Rigid Link vs. Elastic Link(Rigid Type) vs. Elastic Link(Rigid Check)’ 차이점은 무엇인가요?

질문

아래 3가지 경계조건의 차이점은 무엇인가요? 

3가지 경계조건은 어떤 경우에 적용해야 하나요?

답변

강체 거동을 묘사하고자 한다면 Master Node와 Slave Node의 관계로 정의되는 Rigid Link로 모델링하는 것이 일반적입니다. 하지만, 2절점을 연결하는 과정에서 작용하는 Force를 확인하기 위해서 Rigid Link 대신에 Elastic Link를 사용하기도 합니다. 강체처럼 거동하도록 모사하기 위해 사용되는 Elastic Link의 종류에는 Rigid Type과 General Type-Rigid Check가 있습니다. 강체 거동을 모사하기 위한 경계조건의 옵션들에 대한 차이점은 다음과 같습니다.

강체로 모사할 필요가 있고, 내력에 대해서는 고려대상이 아닌 경우에는 Rigid Link를 적용하는 것이 가장 좋은 방법이지만, 내력계산을 필요로 하는 경우에는 Elastic Link를 적용하는 것이 좋습니다. Elastic Link(Rigid Type)이나 Elastic Link(Rigid Check) 모두 Rigid Link와 유사한 결과를 기대할 수 있습니다만, 두 방식사이에는 또 다른 차이점이 있습니다. Elastic Link(Rigid Type)은 강한 보를 가정해서 반영하기 때문에 자연스럽게 12X12크기의 강성행렬이 구성되고, 전단력과 휨모멘트 사이의 off-diagonal성분도 함께 고려가 됩니다. 그러나 Elastic Link(Rigid Check)는 두 절점 사이에 자유도방향으로 개별적인 스프링이 추가되는 방식입니다. 각 스프링의 강성은 구조물의 강성행렬의 주대각 성분중에서 최대값을 기준으로 10^5배 정도되는 값으로 반영됩니다. Elastic Link(Rigid Check)는 자유도 성분별로 강체거동을 정의할 수 있다는 점이 장점이 될 수도 있지만, 단점이 될 수도 있습니다. 만약 전단스프링과 휨스프링이 서로 연관성을 가지도록 정의할 필요가 있다면 Shear Location을 적용하는 것이 필요합니다.

[경계조건에 따른 고유진동주기 비교] 

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