NAFEMS에서 제공하는 벤치마크 사례 중 모달해석과 관련된 예제가 설치파일에 숨어 있다는 사실 알고 계셨나요? 각 예제마다 따라해보시면 그 안에서 모달해석에 대한 공학적 의미를 찾는 좋은 기회가 될 것입니다.

* NAFEMS 란? International Association for the Engineering Analysis Community   

BENCHMARK 03
Free Thin Square Plate

다음 모델은 세 강체모드를 포함하는 사각형태의 박판 모델이며, Normal Mode Analysis를 통해 동적으로 불완전한 suppressions을 관찰할 수 있습니다. 모델구성은 4-node의 quad Elements가 8×8 mesh로 되어 있으며, x-translation, y-translation displacements and z-rotational Displacements 로 구속조건(Fix dof 1,2,6)을 부여합니다. 아래 그림을 참조바랍니다.

1

Thin Square Plate 의 Material Property는 아래와 같습니다.

E = 200×10^9 N/m^2
2= 0.3 and p= 8000 kg/m^3

해석종류는 Normal Mode Analysis 이며, 해석결과로 각 Mode Shape은 아래와 같습니다. dof 3,4,5의 3개의 자유도를 풀었기 때문에 1~3차까지는 강체모드로 나타나며, 실질적인 모드는 4차모드부터 1차모드로 간주하여 Mode Shape을 관찰해주시기 바랍니다.

Mode 4 Mode 5 Mode 6
4 5 6
1.61 Hz 2.39 Hz 2.99 Hz
Mode 7 Mode 8 Mode 9
7 8 9
4.23 Hz 4.23 Hz 7.80 Hz


– 파일 위치
[install_directory]/demos/hwsolvers/optistruct/fv12.fem

– 참조
NAFEMS Ltd, The Standard NAFEMS BENCHMARKS TNSB Rev. 3, NAFEMS Ltd, Scottish Enterprise Technology Park, Whitworth Building, East Kilbride, Glasgow, United Kingdom, 1990.


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