Nonlinear Analysis
응답(변위·강성)이 하중에 비례하지 않는 구조를 다루는 해석으로, 기하학적·재료적 비선형성과 접촉(contact)을 포함한다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.21].
정의
Nonlinear Analysis 는 비선형성의 원인(causes of nonlinearity)과 일반 분류(general classification)에 따라 적용 여부를 판단하는 해석 범주로, 언제 비선형 해석을 고려해야 하는지, 그 적용 분야와 한계가 무엇인지를 함께 다룬다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.21]. 1장은 비선형 해석의 능력·특성·권장사항·한계와 일반적 고려사항을 개괄하고, 비선형 정적 해석의 전반적 절차를 제시한다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.12].
핵심 내용
- Static 비선형 정적 해석: SOL 106 또는 SOL 153 으로 수행한다. SOL 101 모델에 비선형 해석에 필요한 몇 개의 데이터 엔트리를 추가하면 SOL 106 해석으로 변환할 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.698].
- 비선형 물성·효과의 정의: 비선형 재료 데이터(
MATS1,MATHP,CREEP,TABLES1), gap 요소(GAP), slideline contact(BCONP,BLSEG,BFRIC), 그리고 기하 비선형을 위한PARAM,LGDISP로 정의한다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.698]. - SOL 400: MSC Nastran 의 응용 모듈 집합으로, 전체 기능에 비선형 능력을 결합하여 기하·재료 비선형성과 접촉을 받는 다양한 구조 문제를 해석한다. 접촉 해석에는 SOL 400 이 선호되는 방법이다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.12][MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1199].
- General Nonlinear / Transient: SOL 400 의 능력에는 General Nonlinear Analysis, Nonlinear Transient Response Analysis, Coupled Thermal-Mechanical, Thermal Contact 가 포함된다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.41].
- Nonlinear Transient Analysis: 관성·감쇠·과도 하중의 효과가 중요할 때 사용한다. 좌굴 등 불안정 하중을 겪는 quasi-static 모델도 관성 효과가 모델을 안정화시켜 더 잘 수렴하는 경우가 많다. 이 해석은 dynamic 과 nonlinear 양쪽의 설정 단계를 모두 요구한다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.54].
- Contact 파라미터(slideline):
BCONP는 SOL 106 또는 SOL 129 의 slideline contact 영역과 그 물성 파라미터를 정의한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1199].BCONPRP는 SOLs 101 과 400 에서 접촉하는 물체의 물리적 접촉 파라미터를 정의한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1218]. - 확장된 비선형 해석 유형: Nonlinear Modal Analysis, Nonlinear Harmonic Analysis, Nonlinear Buckling 등의 변형이 존재한다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.712][MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.525][MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.523].
관련 솔루션·항목
- SOL 400 — 통합 비선형 해석 솔루션 시퀀스
- SOL 106 Nonlinear Static
- GAP · BCONP · BLSEG · BFRIC · BCONPRP — 접촉/gap 정의 카드
- MATS1 · MATHP · CREEP · TABLES1 — 비선형 재료 데이터
- PARAM,LGDISP — 기하 비선형 활성화
- Contact · Element Library
참고 매뉴얼
- [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.21]
- [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.41]
- [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.698]
- [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.54]
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1199]