RBE1 — Rigid Body Element, Form 1
RBE1 은 독립·종속 자유도를 사용자가 직접 지정하는 일반형 강체 요소(Rigid Body Element, Form 1)를 정의하는 Bulk Data entry 다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2676].
정의·용도
RBE1 은 RBAR, RBE2, RROD, RJOINT, RSSCON, RTRPLT 와 함께 rigid element(R-type) 클래스에 속하며, 강성행렬에 계수를 더하는 대신 일부 변수를 소거하는 constraint equation 을 생성하는 constraint element 다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.58]. 이들 강체 요소는 평형 조건을 만족하는 등 요소와 유사한 성질도 가진다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.58].
RBE1 은 RBE2, RBE3 와 더불어 multipoint constraint 를 정의하는 RBEi 계열 entry 로 분류된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1046]. 하나의 강체 요소는 사용자가 지정한 자유도들에 대해 여러 개의 제약 방정식을 생성하며, 종속으로 지정된 첫 번째 자유도들은 multipoint constraint 로 소거되는 um set 에 배치된다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.172]. 자유도 집합 관점에서 RBE1 은 m set 에 자유도를 두는 Bulk Data entry 중 하나다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1026].
다른 강체 요소(RBAR, RBE1, … 등)는 MSC Nastran 초기부터 제공되어 왔으나 한계가 있으며, 이를 보완하기 위한 large rotation 이론 기반의 Lagrange rigid element 가 도입되었다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.174].
형식 / 필드 / 구문
RBE1 entry 포맷은 독립부(GNi/CNi)와 “UM” 으로 시작하는 종속부(GMj/CMj)로 구성된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2676].
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| RBE1 | EID | GN1 | CN1 | GN2 | CN2 | GN3 | CN3 | ||
| GN4 | CN4 | GN5 | CN5 | GN6 | CN6 | ||||
| ”UM” | GM1 | CM1 | GM2 | CM2 | GM3 | CM3 | |||
| GM4 | CM4 | -etc.- | ALPHA | TREF |
주요 필드 의미 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2676]:
| 필드 | 의미 |
|---|---|
| EID | Element identification number (0 < Integer < 100,000,000) |
| GNi | 독립 자유도가 지정되는 grid point (Integer > 0) |
| CNi | grid point GNi 에서 global coordinate system 기준 독립 자유도 (1~6) |
| “UM” | 종속 자유도의 시작을 표시 (Character) |
| GMj | 종속 자유도가 지정되는 grid point (Integer > 0) |
| CMj | grid point GMj 에서 global coordinate system 기준 종속 자유도 (1~6) |
사용 예
RBE1 59 59 123456
UM 61 246 6.5-6
EID=59 인 RBE1 에서 grid 59 의 자유도 123456 을 독립으로, grid 61 의 자유도 246 을 종속으로 지정한 예다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2676].
사용 규칙
MPC 및 강체 요소(RBAR, RTRPLT, RBE1, RBE2, RBE3, RSSCON, RSPLINE) 사용 시 절차적 규칙이 적용된다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.173]:
- um set 의 구성원은 SPCi/AUTOSPC( us ), OMITi( uo ), SUPORT/SUPORT1( ur ), ASETi( ua ) 등 다른 사용자 정의 set 의 구성원이 될 수 없다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.173].
- 동일한 자유도를 um set 의 구성원으로 두 번 이상 지정할 수 없으며, 같은 자유도가 두 강체 요소에 의해 종속으로 지정되면 fatal error 가 발생한다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.173].
Case Control 의 RIGID 명령으로 RBAR, RBAR1, RJOINT, RROD, RTRPLT, RTRPLT1, RBE1, RBE2, RBE3 에 대한 rigid element 처리 방법을 선택한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.589].
관련 항목
- RBE2 · RBE3 · RBAR · RROD · RTRPLT · RSPLINE · RSSCON — 형제 강체/보간 요소
- RIGID — rigid element 처리 방법 선택 Case Control 명령
- MPC · Multipoint Constraints — 다점 제약 개념
- Degree-of-Freedom Sets — m set 및 mutually exclusive set
- GRID — grid point 정의
- MSC Nastran Quick Reference Guide · MSC Nastran Reference Guide — 출처 매뉴얼
출처
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2676] — RBE1 포맷·필드·예제
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.589] — RIGID (Case)
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1026] — DOF set Bulk Data entries
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.1046] — Multipoint Constraints (RBEi)
- [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.58] — Constraint Elements
- [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.172] — User Input (MPC/rigid element equations)
- [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.173] — Input Requirements
- [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.174] — Rigid Element Enhancements