Bulk Data Section
MSC Nastran 입력 덱에서 유한요소 모델 자체(geometry, element, property, material, 하중·구속)를 정의하는 주 입력 매체이다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.43].
정의
Bulk Data Section 은 모델을 정의하는 entry 들로 구성되며, 이 데이터는 실행 시점에 Case Control Section 에서 선택될 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.80]. MSC Nastran 의 주 입력 매체는 Bulk Data entry 이며, 대규모 문제에서는 수천 개의 entry 로 이루어질 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.43].
핵심 내용
- Bulk Data entry 가 정의하는 항목: finite element model/geometry, coordinate systems, finite elements, element properties, loads, boundary conditions, material properties [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.80]. 즉 model geometry, element connectivity, element·material properties, constraints(boundary conditions), loads 를 지정한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1029].
- loads 와 constraints 같은 일부 entry 는 해당하는 Case Control command 에 의해 선택된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1029].
- entry 는 임의 순서로 입력할 수 있다 — Input File Processor 실행 전에 sort 가 수행되기 때문이다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.43]. 이미 정렬된 입력은 처리 시간이 최소화되고, 심하게 정렬되지 않은 데이터의 sort 시간은 entry 수가 많아질수록 커진다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.43].
- sort 는 DMAP module
XSORT(Reads and sorts the Bulk Data Section)가 수행한다 [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.2627]. 읽기는IFP(Reads in the Bulk Data and outputs the finite element model in table form) 및NEWIFP(Family of tables form) module 이 담당한다 [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.1939][MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.2215]. - Bulk Data 는 권장 delimiter 인
ENDDATA로 끝난다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.80]. - 정렬되지 않거나 정렬된 Bulk Data 의 인쇄본은 Case Control Section 에서 선택해 얻을 수 있으며, 별도로 억제하지 않는 한 sorted echo 가 자동으로 제공된다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.80][MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.43].
- MSC Nastran 2011 이후 추가된 새 Bulk Data Entry 들은 기본 옵션
IFPSTAR=YES에서만 유효하다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1029].
필드 구조와 필드 포맷
Bulk Data 는 입력 entry 당 10개 필드로 구성된다: 첫 번째 필드는 Bulk Data item 의 character name(예: GRID, CBAR, MAT1), 2~9번 필드는 데이터 입력 정보, 10번 필드는 데이터를 담지 않고 continuation 정보용으로 예약된다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.91].
세 가지 field format 을 쓸 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.91]:
| 포맷 | 설명 |
|---|---|
| Free Field Format | 데이터 필드를 콤마로 구분 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.91] |
| Small Field Format | 8문자 × 10필드 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.91] |
| Large Field Format | 데이터 필드가 16문자 × 10필드, 더 높은 수치 정확도가 필요할 때 사용 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.91] |
NASTRAN statement, File Management Section, Executive Control Section, Case Control Section 은 free field format 을 쓰지만, Bulk Data Section 은 세 포맷 중 어느 것이든 쓸 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.91]. Quick Reference Guide 의 설명은 fixed format 만 보여준다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1029].
Free field format 규칙 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1032][MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.92]:
- 데이터 필드는 콤마 또는 빈칸으로 구분하되 콤마가 강력 권장된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1032].
- free field 데이터 entry 는 column 1 에서 시작해야 한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1032].
- 한 필드를 건너뛰려면 콤마 두 개를 연속으로, 두 필드를 건너뛰려면 세 개를 쓴다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1032].
- 8문자를 초과하는 integer 또는 character 필드는 fatal error 를 일으킨다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1032].
- 8문자를 초과하는 real number 는 반올림되어 정밀도를 잃으며, 더 많은 유효숫자가 필요하면 large field format 을 쓴다. 단
IFPSTAR=YES이면 자동으로 large field format 으로 변환된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1032]. - free field 데이터는 필드를 건너뛰기 위한 embedded blank 를 가질 수 없다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1033].
- continuation line 에서 콤마가 첫 문자이고 처음 12 column 안에 있으면 그 line 은 free format 으로 간주된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1033].
- 한 line 안에서 dollar sign
$이후의 모든 데이터는 comment 로 처리된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1033].
예 (GRID entry, free field) [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1032]:
GRID,2,,1.0,2.0,3.0,,136
연속한 두 콤마는 빈 필드를 의미한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1032].
Superelement / 보조 모델
Structured Solution Sequences 에서는 다수 entry 처리를 최소화하기 위해 Bulk Data 를 저장하는 provision 이 마련되어 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.43]. DMAP 차원에서는 SEPR1(Builds a list of partitioned superelement Bulk Data Sections) 과 AXMPR1(Builds a list of auxiliary model Bulk Data Sections) 같은 module 들이 분할된 Bulk Data Section 목록을 구축한다 [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.2487][MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.1566].
관련 솔루션·항목
- Case Control — Bulk Data 의 loads·constraints 등을 선택하는 상위 섹션
- Executive Control
- GRID, CBAR, MAT1 — 대표 Bulk Data entry
- BEGIN BULK, ENDDATA — Bulk Data 구간 delimiter
- PARAM (IFPSTAR), Continuations
- Element Library
참고 매뉴얼
- MSC Nastran Getting Started Guide — Bulk Data Section 및 field format 입문 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.80][MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.91]
- MSC Nastran Quick Reference Guide — The Bulk Data Section, Bulk Data Entry 설명·포맷 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1029][MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1032]
- MSC Nastran Reference Guide — Bulk Data 정렬·처리 개념 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.43]
- MSC Nastran DMAP Programmer’s Guide — XSORT/IFP/NEWIFP module [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.2627][MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.1939]