CELAS2
CELAS2 는 스칼라 스프링(scalar spring)의 강성 속성과 연결을 하나의 엔트리에 직접 정의하는 Bulk Data entry 다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1377] [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.111].
정의·용도
CELAS2 element 는 스프링을 정의하며, 스프링 속성 데이터를 element entry 위에 직접 담는다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.111]. 별도의 property 카드(예: PELAS) 없이 강성 K 를 카드에 직접 적는다는 점이 CELAS1 과의 차이다 — Bulk Data 요약에서도 CELAS1 은 “Scalar Spring Connection”, CELAS2 는 “Scalar Spring Property and Connection” 으로 구분된다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.81].
스프링 요소는 zero-dimensional(0차원) 또는 scalar element 라고도 불리며, 각 grid point 의 자유도 하나씩 총 두 자유도를 연결한다. 단순 인장/압축 스프링이나 회전(예: 시계태엽) 스프링처럼 거동한다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.110]. 스프링 요소는 물리적 형상(physical geometry)을 갖지 않는다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.111].
형식 / 필드 / 구문
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CELAS2 | EID | K | G1 | C1 | G2 | C2 | GE | S |
[MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1377]
| 필드 | 의미 | 값 |
|---|---|---|
| EID | 고유 요소 식별번호 (Unique element identification number) | 0 < Integer < 100,000,000 |
| K | 스칼라 스프링의 강성 (Stiffness of the scalar spring) | Real |
| G1, G2 | 기하 grid point 또는 scalar 식별번호 | Integer ≥ 0 |
| C1, C2 | 컴포넌트 번호 (scalar point 면 blank 또는 0) | 0 ≤ Integer ≤ 6 |
| GE | 감쇠 계수 (Damping coefficient) | Real |
| S | 응력 계수 (Stress coefficient) | Real |
[MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1377] [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.111]
주요 규칙:
- (Gi, Ci) 쌍 중 하나에 0 또는 blank 를 입력하면 grounded spring(접지 스프링) 을 의미한다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.111].
- grounded point 는 변위가 0 으로 구속된 점이다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.111].
- G1 과 G2 는 같은 GRID point(같은 ID)일 수 없으나, 구조 상 같은 물리적 위치를 차지하는 서로 다른 grid point 일 수는 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.111].
사용 예
Quick Reference Guide 의 예제:
CELAS2 28 6.2+3 32 19 4
[MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1377]
Reference Guide 의 차분강성(differential stiffness)을 포함한 정규모드 해석 예제(nlrgd14c.dat)에서는 CELAS2 가 RBAR, GRID, SPC1 과 함께 쓰였다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.190]:
CELAS2,101,100.0, 3,5
CELAS2,102,120.0, 3,6
[MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.190]
참고: 다른 기능과의 상호작용
- CBUSH, CELAS1, CELAS2, CELAS3, CFAST 요소는 element force 의 data recovery 계산 시 구조 감쇠 파라미터(G, W3, W4 등)를 반영한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.941].
- 과도 열해석(transient thermal analysis)에서 TEMPBC 옵션은 grid 의 온도를 시간 함수로 강제하기 위해 내부적으로 SLOAD 와 CELAS2 entry 를 사용하며, 이때 CELAS2 의 기본 강성은 1.0E10 이다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2914].
- DMAP 의 IFP/NEWIFP 처리에서 CELAS2 entry 는 GEOM2(GEOM2X) 데이터블록으로 처리되며, TEMPBC entry 가 SPC 또는 DAREA 와 CELAS2 entry 로 변환되기도 한다 [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.1959] [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.1949].
관련 항목
- 상위 개념: Element Library, Bulk Data, GRID
- 동류 scalar 요소: CELAS1, CELAS3, CDAMP2, CMASS2
- 함께 쓰이는 카드: RBAR, SPC1, SLOAD, TEMPBC, DAREA
- 출처 매뉴얼: MSC Nastran Quick Reference Guide, MSC Nastran Getting Started Guide, MSC Nastran Reference Guide, MSC Nastran DMAP Programmer’s Guide
출처
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1377] — CELAS2 카드 포맷·필드 정의·예제
- [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.81] — Bulk Data Entries 요약
- [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.110] — Spring Element (CELAS2) 거동 설명
- [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.111] — CELAS2 포맷·grounded spring 규칙
- [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.190] — 정규모드 + 차분강성 예제
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.941] — 구조 감쇠 파라미터 상호작용
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2914] — TEMPBC 의 내부 CELAS2 사용
- [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.1949] — GEOM2X 처리
- [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.1959] — GEOM2/NEWIFP 처리