SPCFORCES
SPCFORCES 는 Case Control 의 출력 요청 명령으로, 단일점 구속(single point constraint)에 의한 구속 반력(single point force of constraint) 벡터의 출력 형식과 종류를 요청한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.623]. 약칭 SPCF 로도 쓴다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.256].
정의·용도
SPCFORCES = “Single Point Forces of Constraint Output Request” 로, SPC 로 구속된 자유도에서 발생하는 반력(reaction force)을 출력한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.623]. 모델의 반력을 확인해 정적 평형(static equilibrium)을 검증하는 데 흔히 쓰이며, 실무에서는 좋은 관행으로 변위와 함께 SPCF=ALL 을 요청해 반력을 점검한다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.256]. 예컨대 외팔보/힌지보 예제에서 벽면 구속점의 반력을 자유물체도(free body diagram)로 계산한 값과 SPCFORCE 출력을 대조해 하중과 반력의 정합성을 확인한다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.250][MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.222].
핵심 동작 규약은 다음과 같다.
- 결과는 global 좌표계로 출력되며, 이는 GRID Bulk Data entry 의 CD 필드를 따른다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.624].
SPCFORCES=NONE은 전역 출력 요청(overall output request)을 무효화한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.624].- inertia relief 해석(SOLs 101, 200)에서는 관성 하중과 적용 하중의 효과가 모두 SPCFORCE 출력에 포함된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.625].
- 축대칭(axisymmetric) 요소의 경우 SPCFORCES 결과는 원주의 1 radian 에 대해 적분하여 얻는다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.625].
질량·감쇠 효과 포함 여부는 솔루션 종류에 따라 다르다. SOLs 129, 159 를 제외한 모든 솔루션 시퀀스에서 SPCFORCES 결과는 질량·감쇠 효과를 포함하되, SDAMPING Case Control 로 선택한 감쇠는 제외한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.625]. 반대로 SOLs 129, 159 에서는 질량·감쇠 요소의 효과가 포함되지 않는다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.624]. PARAM,DYNSPCF,OLD 를 지정하면 질량·감쇠 효과를 포함하지 않는 결과(Version 68 이전과 동일)를 얻을 수 있고, 기본값 PARAM,DYNSPCF,NEW 는 선형 동적 해(SOLs 103, 107~112, 115, 118, 145, 146, 200)에서 접지(ground)에 결합된 질량·감쇠를 SPCForce 계산에 포함한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.854][MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.625].
형식 / 필드 / 구문
출력은 DISPLACEMENT 와 동일하게 SORT1/SORT2 형식을 지원한다. SORT1 은 하중·주파수·고유값·시간별로 grid point 목록을 표 형태로 출력하고, SORT2 는 grid point 별로 주파수 또는 시간 목록을 출력한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.623]. SORT1 형식에서는 0 이 아닌 값만 출력되나, 정적 문제에서 SORT2 를 요청하면 모든 점(0 포함)의 하중이 출력된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.624].
출력 매체는 describer 로 지정한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.623].
| Describer | 의미 / 출력 파일 |
|---|---|
| PRINT (또는 blank) | Printer File (.f06) |
| PUNCH | Punch File (.pch) |
| PLOT | Plot File (.op2/.h5) |
.op2 바이너리 DB 는 PARAM,POST,X(또는 POST Case Control)로, .h5 는 Bulk Data 의 HDF5OUT entry 로 생성되며 둘을 동시에 만들 수 있다(.xdb 는 deprecated) [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.623].
random analysis 에서는 PSDF, ATOC, CRMS, RALL 또는 그 조합을 선택할 수 있으며 PSDF·ATOC·CRMS 출력은 항상 SORT2 형식이다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.625]. CID keyword 는 DISP, VELO, ACCE, OLOAD, SPCF, MPCF 같은 grid point 관련 출력에만 영향을 주며, Case Control Section 어디든 한 번만 나타나면 인쇄 알고리즘이 켜진다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.625].
사용 예
SPCFORCES = 5
SPCFORCES(SORT2, PUNCH, PRINT, IMAG) = ALL
SPCFORCES(PHASE) = NONE
SPCFORCES(SORT2, PRINT, PSDF, CRMS, RPUNCH) = 20
SPCFORCES(PRINT, RALL, NORPRINT) = ALL
위 예시는 set 번호 또는 ALL/NONE 을 인자로 받는 형식을 보여준다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.623]. 입문 예제의 Case Control 에서는 DISP=ALL SPCF=ALL 처럼 변위와 함께 반력을 요청한다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.256][MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.215].
관련 항목
- 상위 개념: Case Control — 출력 요청 명령이 정의되는 섹션 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.215]
- 짝이 되는 출력 요청: DISPLACEMENT, MPCFORCES, OLOAD, GPFORCE, FORCE, STRESS
- 구속/하중 정의: SPC, GRID (CD 필드 — global 좌표계)
- 관련 PARAM: DYNSPCF — 동적 해의 질량·감쇠 포함 여부 제어 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.854]
- 결과 인쇄 제어 PARAM: PRTRESLT — “SPCFORCE RESULTANTS” 인쇄 제어 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.914]; PRTMAXIM — “MAXIMUM SPCFORCES” 인쇄 제어 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.913]
- 서브케이스 출력 제한: POST Case Control — oplist 의
[NO]SPCFORCE키워드 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.495] - DMAP 출력 테이블: 정적 spcforces 는
OQG, 동적 spcforces 는OQP테이블에 저장된다 [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.2716] - 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.623] — SPCFORCES (Case) 정의·describer·예제
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.624] — Remarks 1~6 (SORT, NONE, global 좌표계, sextet, SOL 129/159)
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.625] — Remarks 7~11 (질량·감쇠, inertia relief, random, CID, axisymmetric)
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.854] — PARAM,DYNSPCF
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.913] — PRTMAXIM
- [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.914] — PRTRESLT
- [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.495] — POST Case Control oplist
- [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.2716] — Solution Output Tables (OQG/OQP)
- [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.215] — Controlling the Analysis Output
- [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.222] — Check Reactions
- [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.250] — Reviewing the Results
- [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.256] — Output Requests (SPCF=ALL)