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CBUSH

Properties2
tagsnastran, bulk-data, element, spring, damper
aliasesBush Element, Bushing Element, CBUSH

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CBUSH — 일반화된 스프링·댐퍼 연결 요소 (Generalized Spring-and-Damper Connection)

CBUSH 는 두 grid 사이를 연결하는 일반화된 스프링·댐퍼(generalized spring and damper) 요소로, 3개의 병진과 3개의 회전을 합한 6개 자유도에 대해 강성(stiffness)과 감쇠(damping)를 지정할 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.681].

정의·용도

CBUSH 요소는 6 자유도 각각에 대한 stiffness 와 damping 을 정의하는 일반화된 스프링·댐퍼 요소이다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.681]. 요소의 물성은 PBUSH 및 PBUSHi entry 에서 정의되며, PBUSHT entry 는 force-deflection 곡선을 위해 TABLEDi entry 를 참조한다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.681]. SOL 106 과 SOL 129 에서는 결합 강성값 대신 6개의 비선형 force-deflection 곡선을 지정할 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.681].

CBUSH 는 geometric linear 전용이며, 대변형 시에도 방향(orientation)이 갱신되지 않는다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.652]. 비선형 force-deflection 물성은 PBUSH 및 PBUSHT property entry 에서 정의할 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.652].

CBUSH 와 CBUSH1D 두 요소는 강체 운동 불변성(rigid body invariance)을 항상 보장하므로, CELASi·CVISC·CDAMP 요소보다 권장된다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.681]. CBUSH1D 는 CBUSH 의 1차원(rod-type) 버전으로, geometric 및 material 비선형이 모두 가능하며 회전 감쇠(rotation damping)를 모델링할 수 있는 유일한 요소이다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.681]. bushing 요소군은 CBUSH 와 CBUSH1D 로 구성된다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.212].

거동 특성

CBUSH 요소는 강체 평형(rigid body equilibrium) 요구를 만족하도록 설계되었다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1362]. 비일치(noncoincident) grid 의 경우 bush 위치와 grid 위치를 잇는 내부 rigid link 가 생기며, 이로 인해 PBUSH 에 회전 스프링·댐퍼가 지정되지 않아도 grid 의 병진 자유도와 회전 자유도 사이에 결합(coupling)이 발생한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1362].

CBUSH 는 자기평형(self-equilibrating) 요소로, 유한 길이의 CBUSH 에서는 병진 강성항이 회전 자유도의 회전 강성과 결합되며, 이 결합은 요소의 방향에 의존한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2475]. 모달 해석에서 유한 길이의 CBUSH 가 회전 강성(결합 또는 명시) 없이 회전 자유도를 가지고 grid 에 질량이 없으면 무질량 메커니즘(massless mechanism)을 유발할 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2475].

CBUSH 요소는 thermal analysis 에서는 지원되지 않는다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1362].

관련 property — PBUSH

PBUSH entry 에서는 “M” flag 로 CBUSH 의 lumped mass 를, “T” flag 로 thermal 물성(ALPHA, TREF)을 지정할 수 있으며, inertia 물성이 필요하면 CONM2 를 사용한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2473]. “RCV” flag 다음 필드는 응력·변형률 회복 계수(SA, ST, EA, ET)이다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2473]. PBUSH 는 primary property entry 이므로 다른 모든 property entry 와 식별번호가 겹치지 않도록 고유하게 부여하는 것이 강력히 권장된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2475].

해석 분야별 거동

  • 주파수 의존성만 있고 다른 material 의존성이 없는 CBUSH 의 경우, Nastran 은 NMNLFRQ 에 지정된 주파수에서 CBUSH 물성을 사용·갱신하지 않는다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.893].
  • SOL 400 비선형 천이해석(ANALYSIS=NLTRAN)에서 CWELD/CFAST/CBUSH 요소는 Element FORCE 출력을 요청하며, 이는 SOL 400 비선형 천이해석에서 이들 요소에 고유한 기능이다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.159].
  • CBUSH 는 CELAS1, CELAS2, CELAS3, CFAST 와 함께 요소력(element force) 데이터 회복 시 특정한 처리를 받는다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.941].
  • Virtual SEA 해석에서 CBUSH·CBAR 같은 1D 요소는 SET3 부분구조(subsystem)에 수동 또는 자동으로 배정될 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Release_Guide.pdf p.39].
  • Abaqus 변환(ABQ2NAS)에서 Abaqus 의 DASHPOT1/2/G 및 JOINTC(flexible joint)는 CBUSH, PBUSH + PBUSHT 로 매핑된다 [MSC_Nastran_2022.4_Utilities_Guide.pdf p.20].
  • DMAP 의 EMG 모듈은 MGEFLAG 에 따라 bush 요소를 별도 처리하여, 요소 강성에 GE 값을 곱하는 두 번째 호출을 수행한다 [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.1837].

관련 항목

출처

  • 정의·물성·권장 사항: [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.652], [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.681], [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.212]
  • 거동·remarks: [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1362], [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2475]
  • PBUSH property: [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2473]
  • 해석 분야별: [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.893], [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.941], [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.159], [MSC_Nastran_2022.4_Release_Guide.pdf p.39], [MSC_Nastran_2022.4_Utilities_Guide.pdf p.20], [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.1837]

그래프 뷰

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