PARAM,LGDISP
기하 비선형(geometric nonlinear) 해석에서 대변위(large displacement) 효과를 켜고 끄는 전역 parameter 이다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.879].
정의·용도
LGDISP 는 전역(global) parameter 로, 여러 개의 LGDISP 정의가 있을 경우 Nastran 은 첫 번째 정의를 모든 subcase 와 step 에 적용한다. 기본값은 -1 이다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.879]. 즉 기본 상태는 기하 선형(geometric linear) 해석이며, 모델 전체에 대한 기하 비선형 해석은 PARAM,LGDISP,1 로 요청한다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.666].
기하 비선형은 구조물의 변형이 원래 치수에 비해 클 때 나타나며, large deflection, deflection-dependent loads, deflection-dependent stiffness 를 모사할 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.50]. 그 특성은 large rotation 에 의한 follower force, 초기 응력 효과(initial stress effect)에 의한 geometric stiffening, large deformation 에 의한 large strain 으로 나타난다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.652].
SOL 400 에서는 LGDISP parameter(기하 비선형), LRGSTRN(large strain), 임의의 contact(경계 비선형), 활성화된 비선형 재료 입력, linear perturbation 중 하나라도 있으면 모델이 비선형 해석으로 취급된다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.177].
형식 / 필드 / 구문
PARAM,LGDISP,N
| N | 의미 |
|---|---|
| -1 | 대변위 효과를 고려하지 않음 (Default) [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.879] |
| 0 | 선형 요소에 대해 differential stiffness 를 계산하여 비선형 요소의 differential stiffness 에 더함 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.879] |
| 1 | SOLs 106, 129, 153, 159 및 SOL 400 에서 대변위 능력을 가진 모든 비선형 구조 요소 유형이 대변위 효과(updated element coordinates 및 follower force)를 갖는 것으로 간주됨 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.879] |
| 2 | 구조 요소의 follower force 효과는 무시하되 대변위 효과는 고려함 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.879] |
SOL 400 의 SUBSTEP Case Control 을 통한 다중 물리(multi-physics) 연성 해석에서는, LGDISP=1 이라도 비선형 열전달(heat transfer) 요소 유형은 LGDISP=-1 과 동일하게(원래 형상 기반의 thermal stiffness, element flux, 외부 하중) 처리된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.879].
CBEAM, CTRIA3, CQUAD4 처럼 회전 자유도를 갖는 요소의 large rotation 정의는 gimbal angle 과 rotation vector 두 가지가 있으며 PARAM,LANGLE,i 로 선택한다(기본값 i=1, gimbal angle) [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.666].
사용 예
SOL 400 입력 파일의 Bulk Data 에서 PARAM,LGDISP,1 로 대변위 효과를 켠다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.54]:
BEGIN BULK
PARAM POST 1
PARAM LGDISP 1
NLSTEP 1 ...
Reference Guide 의 nlrgd11b.dat 예제는 PARAM,LGDISP,+1 과 NLPARM 을 함께 사용하며, 대변위 이론 적용 시 최종 보 길이가 2.0 으로 정확히 산출됨을 보인다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.188]. Swinging Pendulum 예제에서도 PARAM,LGDISP,1 로 large deformation 효과를 켠다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.682].
관련 동작과 상호작용
- FOLLOWK: 비선형 해석(SOL 106, SOL 400)에서는
PARAM,LGDISP,1이 지정된 경우에만 follower force 가 포함되며, LGDISP 가 지정되지 않으면 FOLLOWK 는 무시된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.868]. - PLOAD2 의 follower force stiffness 는 SOLs 106, 129, 153, 159, 400 에서
PARAM,LGDISP,1로 기하 비선형 효과를 켰을 때 적용되며, 비선형 정적(SOLs 106, 153, 400)에서는 포함되나 비선형 과도 동해석(SOLs 129, 159)에서는 포함되지 않는다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2564]. - NLMOPTS,LRGSTRN(large strain)과 함께 쓸 수 있다. small strain 은
PARAM,LGDISP,-1 / NLMOPTS,LRGSTRN,-1, large strain additive 는PARAM,LGDISP,1 / NLMOPTS,LRGSTRN,0 또는 1조합으로 지정한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2321]. 두 옵션을 모두 지정한 경우NLMOPTS,LRGS,-1은 PARAM,LGDISP 옵션을 우선하여 large displacement/large strain flag 를 모두 끈다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2322]. - 초탄성(hyperelastic) 해석에서는 differential stiffness 인
PARAM,LGDISP,1을 항상 사용하는 것이 가장 좋으나 기본값은 아니다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.674].
관련 항목
- SOL 400 · SOL 106 — LGDISP 가 적용되는 비선형 솔루션 시퀀스
- NLSTEP · NLPARM · TSTEPNL — 비선형 증분/반복 제어
- FOLLOWK · PARAM,LANGLE — follower force 및 large rotation 정의
- NLMOPTS — large strain(LRGSTRN) 등 비선형 다중 옵션
- MATS1 · MATEP · MATHP — 재료 비선형 입력
- CQUAD4 · CTRIA3 · CBEAM — 회전 자유도를 갖는 요소
- PLOAD2 — follower force 가 LGDISP 에 의존하는 하중 카드
- Geometric Nonlinearity — 상위 개념
- MSC Nastran Quick Reference Guide · MSC Nastran Reference Guide · MSC Nastran SOL 400 Getting Started Guide — 출처 매뉴얼
출처
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.879] — LGDISP 정의·값
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.868] — FOLLOWK 상호작용
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2564] — PLOAD2 follower force
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2321] · [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2322] — NLMOPTS/LRGSTRN 조합
- [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.666] — User Interface, 기본값과 LANGLE
- [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.652] — Geometric Nonlinearity
- [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.674] — hyperelastic 권장
- [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.188] · [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.682] — 예제
- [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.48] · [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.54] · [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.177] — SOL 400 사용
- [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.50] — 기하 비선형 개요