Abaqus에서 로컬좌표계를 참조하는 하중/변위의 활용: *TRANSFORM

Abaqus에서 로컬좌표계를 사용하는 경우는 크게 3가지가 있습니다.

 

• *SYSTEM: 노드 생성에 참조하기 위한 로컬좌표계를 만드는 경우 사용됨 (Hypermesh의 경우, set reference로 설정 가능)
  

• *ORIENTATION: 재질 속성에 방향성을 부여하기 위하여 사용됨. 보통 connector나 이방성 재질 등에 방향성 부여

• *TRANSFORM: 노드에 부가해주는 하중이나, 그로 인해 발생하는 변위가 로컬좌표계를 따르도록 설정해 줌 (Hypermesh의 경우, set displacement로 설정 가능)
  

 

이번 글에서는 *TRANSFORM에 대해 다루어 보겠습니다.

좌표 변환 키워드의 활용: *TRANSFORM

 

Abaqus 문서에 보면 *TRANSFORM의 overview에서 다음과 같이 설명하고 있습니다.

 

A nodal transformation is used to define a local coordinate system for:

• the definition of concentrated forces and moments;
• the definition of displacement and rotation boundary conditions;
• the definition of linear constraint equations; and
• the output of vector-valued quantities.

A nodal transformation cannot be used to specify a local coordinate system for defining:

• nodal coordinates—see “Specifying a local coordinate system in which to define nodes” in “Node definition,” Section 2.1.1, or “Specifying a local coordinate system for the nodal coordinates” in “Node definition,” Section 2.1.1, instead; or
• material properties or rebars—see “Orientations,” Section 2.2.5, instead.

 

출처: <http://50.16.225.63/v2016/books/usb/pt01ch02s01aus09.html#usb-int-ptransform>

 

 

요약하면, *TRANSFORM은 변위와 하중 방향 정의를 위한 로컬좌표계를 설정하기 위해 사용되며, 노드 좌표계를 정의하거나, 재질 속성 정의를 위해서는 사용할 수 없다는 내용입니다.

앞서 설명 드린대로 노드 좌표계의 정의는 *SYSTEM, 재질 속성의 정의는 *ORIENTATION을 사용하면 됩니다.

 

좌표 변환과 관련된 노드 결과값의 출력

Transform된 노드들의 방향값들은 글로벌좌표계나 로컬좌표계로 모두 .DAT파일에 프린트하거나, .RES파일에 출력할 수 있습니다.

(일반적으로 Abaqus Documentation에서 해석 결과의 출력을 언급할 때, written to the data file은 .DAT파일에 프린트하는 행위(*NODE PRINT)를, written to the results file은 .RES파일에 출력하는 행위(*NODE FILE)를 가르킵니다.)

 

DAT파일로의 출력은 디폴트로 로컬좌표계를 참조하는 반면,

RES파일로의 출력은 디폴트로 글로벌좌표계를 참조합니다. 이는 후처리의 편의성 때문입니다.

따라서, 디폴트로 DAT파일로 프린트된 반력은 글로벌좌표계에 적용된 하중들과 평형을 이루지 않습니다.

(실제 평형을 이루지 않는다는 것은 아니고, 그렇게 보인다는 의미)

그러나, DAT파일로 반력을 프린트할 때 글로벌좌표계를 프린트한다면(*NODE PRINT, GLOBAL=YES)이 반력과 하중들은 평형을 이루게 됩니다.

 

Abaqus/Explicit의 File Output결과는 항상 글로벌좌표계를 참조합니다.

 

Output database(ODB파일)에서 transform된 노드들의 field output(공간 데이터)값들은 글로벌좌표계를 참조합니다. 로컬변환들도 ODB파일에 쓰여지므로, 뷰어에서 결과를 볼 때 변환된 좌표계를 적용하여 결과를 확인하는 것이 가능합니다.

Output database output(ODB파일)의 transform된 노드들의 history output(시간이력 데이터)값들은 로컬 또는 글로벌로 출력될 수 있습니다.(*NODE OUTPUT, GLOBAL=YES/NO) 디폴트는 글로벌 좌표계 참조입니다. 이 역시 후처리의 편의를 위해서 입니다.

[참조: Abaqus 2016 Documentation]