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SUBCASE / STEP

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tagsnastran, case-control, sol-400, nonlinear, multi-step
aliasesSUBCASE / STEP

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SUBCASE / STEP

Case Control 섹션에서 하중·경계조건의 집합을 구획하는 명령으로, SUBCASE 는 하나의 해석 케이스를 식별하고 STEP 은 그 SUBCASE 내부의 한 하중/섭동 구간을 구획한다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.60].

정의·용도

SUBCASE 는 subcase 를 구획·식별하고, STEP 은 subcase 의 한 구간 — 일반적으로 하나의 load step 또는 섭동 step — 을 구획·식별한다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.60]. 각 load set 묶음은 SUBCASE/STEP 명령으로 시작하고, 또 다른 SUBCASE/STEP 또는 BEGIN BULK 명령으로 종료된다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.39].

STEP 명령은 비선형 솔루션 시퀀스 SOL 400 (NONLIN) 에서만 사용할 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.629]. STEP 은 SUBCASE Case Control 명령 아래에 두어야 하며, SUBCASE 가 지정되지 않으면 MSC Nastran 이 기본 SUBCASE 1 을 생성한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.629]. SUBCASE 내의 STEP 식별번호 n 은 증가하는 순서여야 하고 9999999 미만이어야 한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.629].

여러 step 을 만들면 복잡한 하중 이력을 모사하거나 서로 다른 해석 절차를 혼합·정합할 수 있으며, 각 step 은 거동의 한 단계를 정의하는 하중·경계조건의 집합이다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.59]. SOL 400 비선형 해석에서 각 step 의 시작점은 이전 step 의 종료점이다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.59].

독립성 규칙 (SUBCASE vs STEP)

핵심 규칙은 다음과 같다: 모든 SUBCASE 의 해는 서로 독립적이며, 임의의 STEP 의 해는 같은 SUBCASE 내 이전 STEP 해의 연속(continuation)이다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.629]. SOL 400 multi-subcase 실행에서 각 subcase 의 시작점은 이전 subcase 와 완전히 독립인, 응력·변형이 없는 상태이다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.59].

SUBSTEP 까지 포함하면, SUBSTEP 의 해는 하나의 STEP 안에서 순차적으로(coupled analysis) 발생한다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.60]. 여러 subcase 가 있을 경우 linear subcase 가 먼저 풀린다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.60].

사용 예

SUBCASE/STEP 의 전형적 적용 예 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.629]:

SUBCASE 1
  STEP 1
    LOAD = 1
  STEP 2
    LOAD = 2
SUBCASE 2
  STEP 10
    LOAD = 10
  STEP 20
    LOAD = 20

각 subcase 와 step 은 이전 subcase 의 마지막 time step 에서 시작하는 시간 구간을 정의하며, 이는 NLSTEP 엔트리로 더 작은 time step 으로 세분된다. 출력 시간은 이전 subcase 들을 포함한 누적 시간으로 표기된다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.48].

선형 정적 해석에서도 다수 SUBCASE 를 정의할 수 있다. subcase 레벨 위(첫 subcase 앞)에 둔 항목은 개별 subcase 에서 재정의되지 않는 한 이후 모든 subcase 에 적용된다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.27]. 제약조건이 동일하고 연속된 subcase 의 정적 해는 동시에 수행되며, SUBCOM/SUBSEQ 로 subcase 들의 선형 조합을 정의할 수 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.28].

SOL 400 다중 해석 조합

SOL 400 해석은 여섯 가지 해석 유형 조합을 허용한다: nonlinear single physics, nonlinear chained physics, nonlinear coupled physics, linear perturbation analysis, mesh/time change physics 를 동반한 nonlinear chained analysis, 그리고 standard linear physics [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.60].

여러 명령은 subcase·step 레벨에 따라 적용 범위가 달라진다. 예를 들어 AUTOSPC (RESIDUAL) 은 subcase 레벨 위, subcase 와 step 사이, step 레벨 아래에 둘 수 있으며 필요 시 매 step 마다 수행된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.264]. DBSAVE 는 모든 subcase 위, subcase 내, step 내에 적용 가능하며, subcase 위와 step 에 모두 있으면 step 의 DBSAVE 가 우세하다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.300].

비선형 초기조건 NLIC 는 같은 SUBCASE·STEP 을 참조하여 이전 실행된 load increment 의 초기조건/PRELOAD 를 지정하며, linear perturbation 해석에서는 같은 SUBCASE 내 이전 NLSTATIC step 을 가리켜야 한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.527]. NLIC 는 SUBCASE i STEP j 형식으로 대상 subcase/step ID 를 선택한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.526].

ANALYSIS 명령은 현재 SUBCASE/STEP/SUBSTEP 에서 수행되는 해석 유형을 지정한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.253].

관련 항목

  • SOL 400 — STEP 명령이 사용되는 비선형 솔루션 시퀀스
  • Case Control — SUBCASE/STEP 이 속한 섹션
  • NLSTEP — step 내 시간 세분 엔트리
  • ANALYSIS — SUBCASE/STEP 별 해석 유형 지정
  • NLIC — 비선형 초기조건 (SUBCASE/STEP 참조)
  • AUTOSPC, DBSAVE — subcase/step 레벨별 적용 명령
  • SUBCOM — subcase 선형 조합
  • BEGIN BULK — Case Control 종료 구분자

출처

  • [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.253], [p.264], [p.300], [p.466], [p.526], [p.527], [p.627], [p.629]
  • [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.39], [p.48], [p.59], [p.60]
  • [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.27], [p.28]
  • [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.2220]

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