NASTRAN Shell Element의 Normal 방향

FEM 구조해석시 Element의 Normal 방향을 확인해야 할 때가 있다.

Pressure 하중이나 MFLUID 카드 사용시.

 

4각형의 Shell Element 생성시 클릭한 Node의 순서로 Normal 방향이 정해지는데

오른손법칙이 적용된다.

화살표방향이 + Normal 방향이다.

 

Pressure를 입력할 때 다음과 같이 양수를 입력하면 Normal 방향과 동일하게 수압이 적용된다.

이 때 + Normal 면의 반대면에 수압이 작용한다.(좀 혼동될 수 있다)

 

큰 빨간 화살표가 수압

다음과 같이 압력을 음수로 적용하면 + Normal 면에 수압이 작용한다.

 

부가수질량을 고려하는 MFLUID 적용시, ELIST의 entry(2D element ID)를 양수로 입력하면, 접수면이 + Normal 면이라고 하는데, + Normal 면이라는 것이 잘 이해가 안되어 실험을 해보았다.

 

(한쪽면 접수시) 수심이 깊을수록 부가수질량이 늘어나 고유진동수는 낮아진다.

그래서 수심을 50mm, 판두께를 25mm로 하여 ELIST entry 부호를 바꾸어 실험해 보기로 한다.

Entry 부호	1차모드 진동수
+	543 Hz
-	449 Hz

이로써 + Normal 면은 element Top(Z2), 즉 Normal 화살표가 있는 면인 것 같음.

 

판두께에 의한 수심 변화가 맞는지 확인하기 위해, MFLUID의 수심을 50mm에 판두께 더하고, 1/2판두께 더하고,

+ Normal면에 한면 접수한 결과를 살펴보았다.

수심	1차모드 진동수
62.5mm	532 Hz
75mm	523 Hz

예상과는 다른 결과임.( - 면에만 접수되는 거와 비슷하게 나올 줄 알았는데...)

접수방향과 물의 방향이 다르면 뭔가 이상하게 계산되는 것 같기도 함.

수심을 50mm로 하고 양면접수로 하면 1차 고유진동수는 421Hz가 나옴.

뭔가 다른 계산 로직이 있는 것 같음.(추후 연구과제, 여기 블로그에서 MFLUID로 검색할 것)

 

ELIST entry에서 THRU 사용시,

ELIST   11      -900    THRU    -1   이거나

ELIST   11      -1       THRU    -900   이나 결과는 같음.

 

NASTRAN Shell Element 방향