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진동해석(선형 동적 해석)을 하기 위해서는 먼저 모달 해석을 수행해야 합니다.

모달 해석을 통해서 기본적으로 구조가 가지고 있는 고유주파수와 고유모드를 (Eigenvalue & eigenvector) 나타납니다.

이 고유주파수와 고유모드가 구조의 특정이라고 부르기도 합니다. 구조의 고유주파수와 고유모드는 구조물의 강성 k 과 질량 m에 의존합니다.

이 관계성을 간단하게 표현을 아래와 같이 표현할 수 있습니다.

상기 간단한 식에 따라서는 동일한 구조물에 외부 하중으로 인해서 구조물의 강성이 달라지게 되면 고유주파수가

달라질 수 있다고 결론적으로 말할 수 있습니다. 만약에 외부 하중으로 인해서 구조의 강성이 높아질 수 있고 또는 낮아질 수 있습니다.

예를 들어서 아래 그림과 같이 동일한 구조에 동일한 재질을 적용하였으나 우측에 있는 구조 같은 경우 2가지 면에 각 450 N 압축 하중 적용하였습니다.
 

적용된 외부 하중으로 인해서 구조의 강성이 달라짐으로 고유모드 현상이 동일하지만 고유주파수가 달라진 것을 확인됩니다.

본 예제 같은 경우 압축 하중이 적용되었으나 인장 하중 적용할 때는 고유주파수 결과가 또 달라질 수 있습니다.

그렇기 때문에 진동해석 (선형 동적 해석)에서는 외부 하중의 효과가 매우 중요하게 됩니다. 

그러므로 모달 해석은 구조의 동적 특성을 구하는 과정입니다. 이러한 진동해석에서는 구조의 동적 특성에 따라서

구조의 응답도 달라지기 때문에 모달 해석 과정이 매우 중요합니다. 이것이 바로 모드 중첩법이라고 (mode superposition method)합니다.

진동해석 수행하기 전에 모달 해석을 정확하게 수행하는 것이 매우 중합니다. 필요에 따라서 외부 하중에 의한 효과를 포함하여

모달 해석을 정확하게 하는 것이 필요합니다. 상기표에 나타난 외부 하중이 적용할 시에는 현재 FFEPlus 솔버로

확인이 불가함으로 Direct Sparse 솔버를 사용해야 외부 하중의 효과를 확인할 수 있습니다.