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이것은 과도 동역학 해석이므로 이 결과를 운동 방정식의 직접 적분을 사용하여 얻은 결과와 비교하는 방법을 고려하는 것이 자연스러운 일이다. 직접 적분은 내연법(Abaqus/Standard) 또는 외연법(Abaqus/Explicit)으로 수행할 수 있다. 여기서 해석을 확장해서 외연적 동적 절차를 사용한다.

 

Abaqus/Explicit에서는 B33 요소와 직접 모드 감쇠를 사용할 수 없으므로 이전에 얻은 결과를 직접 비교할 수 없다. 따라서 Abaqus/Explicit 해석은 요소를 B31로 변경하고 직접 모드 감쇠 대신 Rayleigh 감쇠를 사용한다.

 

Dynamic 모델을 복사하여 explicit 모델을 만든다. 이후의 모든 변경 사항은 explicit 모델에서 수행한다. 모델을 수정하려면 다음과 같이 설정한다.

 

1. 모드 동적 단계를 삭제한다. 단계를 삭제할 때 단계 종속 개체도 삭제된다는 경고가 표시되면 Yes를 클릭한다.

 

2. 남은 고유치 추출 단계를 외연적 동적 단계로 대체하고 0.5초의 시간 폭을 지정한다. 또한 이 단계를 편집하여 기하 선형을 사용한다(Nlgeom 끄기). 이것은 선형 해석이다.

 

3. 단계의 이름을 Transient dynamics로 변경한다.

 

4. 두 개의 추가 이력 출력 요청을 만든다. 첫 번째 출력 요청은 세트 Tip-a에 변위 기록을 요청한다. 두 번째 출력 요청은 세트 Attach에 반력 기록을 요청한다.

 

5. 질량에 비례하는 감쇠를 버팀대의 요소 특성에 추가한다. 이렇게 하려면 모델 트리에서 Sections 컨테이너 아래의 Bracing Section을 두 번 클릭하고, Edit section 편집 대화 상자가 나타나면 Damping 탭을 클릭한다.

 

Stiffness Proportional Material Damping 영역에서 Alpha에 15를 입력하고 다른 모든 감쇠량에 0을 입력한다.

 

이 값은 구조물의 낮은 진동수와 높은 진동수에서 임계 감쇠 값에 대한 적절한 균형을 제공한다. 세 번째까지 최소 고유 진동수에서 $\xi$의 유횻값은 0.05보다 크다. 그러나 다음 그림과 같이 처음 두 가지 모드는 응답에 크게 이바지하지 않는다. 나머지 모드는 $\xi$ 값이 0.05보다 작다. 고유 진동수에 대한 $\xi$ 의 변화는 다음 그림에 나와 있다.

그림. 지정된 Rayleigh 계수에 해당하는 진동수의 감쇠비 변화(α=15, β=0)

 

6. 주 부재의 요소 특성에 위의 절차를 반복한다.

 

7. 세트 Tip-b에서 팁 하중을 재정의한다. CF2=-10000을 지정하고, 시간 변화 곡선 정의 Bounce를 사용한다.

 

8. 요소 라이브러리를 Explicit로 변경하고, 요소 종류 B31을 모델의 모든 영역에 지정한다.

 

9. 새 작업 expDynCrane을 만들고 해석 작업을 제출한다.

 

작업이 완료되면 Visualization 모듈을 시작하고 결과를 확인한다. 특히 Abaqus/Standard에서 이전에 얻은 팁 변위의 시간 기록을 Abaqus/Explicit에서 얻은 시간 기록과 비교한다. 다음 그림과 같이 이 응답에는 약간의 차이가 있다. 이런 차이점은 모드 동역학 해석에서 다른 요소 종류와 감쇠 종류를 사용했기 때문이다. 다음 그림과 같이 실제로 Abaqus/Standard의 해석을 수정하고, B31 요소와 질량에 비례하는 감쇠를 사용하면 이 두 해석 제품에서 얻은 결과는 거의 분별 되지 않는다. 이것은 모드 동적 절차의 정확성을 확인한다.

그림. Abaqus/Standard와 Abaqus/Explicit에서 구한 팁 변위 비교

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