다중점 구속 - multi - point constraint

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한 물체의 거동이 주위에 고정 혹은 움직이는 다른 물체와 구속관계를 가지고 있는 문제를 유한요소해석(finite element analysis)으로 시뮬레이션 하기 위해 필요한 특수한 유형의 수치기법이다. 유한요소 해석을 위해 대상이 되는 물체를 여러 개의 요소로 세분화 시키고 주위 물체와 실제로 구속되는 한 점 혹은 국부영역 내 절점(node)들을 구속관계에 있는 물체의 해당 절점들과 구속관계를 유지하도록 연결시키는 역할을 한다. 강체요소(rigid element)로 통칭하여 불리기도 하는데 차이점은 다수의 강체요소들을 이용하여 구속관계에 있는 절점들을 연관시키는 수치기법이라는 점이다.

다중점 구속은 접촉 경계에서 요소망(mesh)이 서로 일치하지 않는 경우, 두 요소망을 손쉽게 결합시키기 위해 사용되는 것 외에도 다양한 용도로 활용되고 있다. 예를 들어 자동차 타어어의 회전중심에 병진속도 혹은 각속도를 부여해야 할 경우, 회전중심과 타이어 내측 원주면 상의 점절들을 다수의 강체요소로 연결하여 원하는 속도 구속조건을 부과할 수 있다.

그리고 한 물체 내 일부 형상의 동적인 효과만을 간략하게 반영하고자 할 경우, 일부형상의 관성효과를 집중질량(lumped mass)으로 모델링하고 이 질중질량을 요소망으로 실제 표현된 나머지 물체 형상에 연결시킬 수 있다. 이와 같이 다중점 구속은 비접합 요소망(incompatible mesh) 사이의 결합, 접촉해석(contact analysis)에서의 각종 접촉조건 구현, 집중질량 처리, 요소망 외부에 부여되어 있는 각종 구속조건 처리 등을 위해 매우 효과적으로 사용되고 있다.

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