질문
Elastic Link Shear Spring Location의 위치를 다르게 적용하였는데도 내력이 서로 동일한 이유는 무엇인가요?
답변
두 Elastic link의 shear spring 위치에 따라서 두 모델의 절점에서의 처짐이 다른 것을 확인할 수 있습니다.
nodal force가 작용하는 두 절점과 elastic link로 연결되는 절점들 사이에서의 휨모멘트는 힘의 평형조건에 의해 당연히 같은 값이어야 합니다. 절점 하중이 작용하는 절점은 자유단에 속하기 때문에 해당 절점에서의 휨모멘트는 0이고, 1m 떨어진 곳에서의 휨모멘트는 양 쪽 모두 50kNm이 되는 것입니다.
다만, elastic link내부에서 힘의 분배와 처짐각, 각 단부에서의 처짐은 아래와 같습니다. 절점i에 절점하중이 작요하고, j에 보요소가 연결되어 있다고 본다면, 회전스프링이 있는 곳에서의 회전각 θz는 아래그림과 같이 정의할 수 있습니다. shear spring의 위치에 따라 두개의 bar로 분리된 elastic link의 bar에서의 전단력과 회전각 그리고 회전에 의한 처짐 등도 아래 그림과 같이 정의할 수 있습니다.
전단력은 shear location 위치와 관계없이 i, j 절점에서 ± 50kN이 될 것입니다. 절점에서의 변위 결과를 확인 해 보면 하중이 작용하는 292, 295번 절점에서의 RY 회전각에서 차이가 크게 나는 것을 확인할 수 있습니다. 이 값과 해당 shear spring location에 따른 길이 그리고 전단력을 고려해서 계산을 해 보면 정상적인 결과라는 것을 확인할 수 있습니다. 따라서, 본 예제 모델의 사례에서는 shear spring 위치에 따라 처짐각과 처짐의 크기는 달라지지만, 모멘트의 크기는 같아야 하는 것입니다.