감쇠요소 - damper element

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물체의 운동을 저지하려는 성질을 감쇠(damping)라고 부르며, 감쇠를 유발시키는 근원에 따라 구조감쇠(structure damping), 유체감쇠(viscous damping), 마찰감쇠(frictional damping)로 대별된다. 한편, 감쇠는 물체 전 영역에 걸쳐 존재하는 경우와 부분적으로 존재하는 두 경우로 구분할 수 있다.

위에서 열거한 감쇠 유형 중에서 유체감쇠는 유체의 전 영역에 걸쳐 분포하는 반면, 구조와 마찰감쇠는 감쇠를 나타내는 재료와 마찰이 발생하는 특정 부분에만 한정된다. 한편, 자동차 상하 진동을 저감시키기 위한 현가장치에 부착되어 있는 완충기(shock absorber)는 자동차의 한 지점에 감쇠력을 전달하고 있다. 앞서 언급한 물체 전 영역 혹은 부분 영역에 걸쳐 분포하는 감쇠는 수치해석(numerical analysis)에서 감쇠행렬(damping matrix)로 계산되어 행렬방정식 속으로 포함된다. 하지만 완충기와 같이 물체의 한 지점에 감쇠장치가 부착되어 있는 경우에는 감쇠요소를 이용하여 물체에 전달되는 감쇠를 반영시켜야 한다. 

이와 같이 감쇠요소는 동해석 모델에서 완충장치의 감쇠효과를 반영하기 위해 사용된다. 감쇠요소의 단위는 힘/속도이며, 정적해석에서는 사용되지 않는다. 감쇠요소도 축 하중과 비틀림 하중을 지탱할 수 있으며, 주로 외부 감쇠장치 대신 사용된다. 동해석이 가능한 대부분의 상용 유한요소해석 프로그램에서는 이러한 감쇠요소를 제공하고 있다.

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