자유도(DOF) 개념 쉽게 이해하기 | 구조해석 절점 자유도·요소별 자유도·부정정차수 계산
구조해석 프로그램을 쓰다 보면 "자유도(DOF, Degree of Freedom)"라는 말이 계속 나옵니다. 지점조건을 넣을 때도, 해석 로그에 "Total DOF: 12,345"라고 찍힐 때도, 고유치 해석에서 모드 수를 정할 때도 모두 자유도와 관련이 있어요. 자유도는 원래 로봇공학, 기계공학, 통계학 등 여러 분야에서 쓰는 말이지만, 이 글에서는 구조해석과 구조역학에서의 자유도를 중심으로 정리하겠습니다.자유도의 기본 개념부터 절점 자유도, 요소 종류별 자유도, 모델 규모 계산, 부정정차수와의 관계, 동적해석에서의 의미까지 예제와 함께 살펴볼게요.자유도란 — 독립적으로 움직일 수 있는 방향의 수자유도는 어떤 물체나 점의 위치·자세를 완전히 나타내는 데 필요한 독립 변수의 최소 개수입니다. 평면 위에..
노드(절점)와 요소의 개념과 역할 - 유한요소해석 자유도, 연결성, 모델 규모 계산, 노드·요소 결과 읽는 법
유한요소해석(FEA)과 구조해석 프로그램을 쓰다 보면 가장 먼저 만나는 용어가 노드(Node, 절점)와 요소(Element)입니다. 노드는 구조물 위의 점, 요소는 그 점들을 이어 만든 조각입니다. 해석 프로그램은 노드에서 변위를 계산하고, 요소에서 힘과 응력을 계산합니다. 이 글에서는 노드와 요소의 개념, 자유도, 연결성, 요소 종류별 노드 구성, 모델 규모 계산 예시, 노드 결과와 요소 결과를 읽는 법, 흔한 실수를 정리했습니다. FEA 전체 개념은 FEA 10분 입문과 FEA 원리와 강성행렬 글을 참고하세요.※ 원래 글은 제목과 달리 웹 개발(HTML DOM)의 노드·요소를 다뤘습니다. 이 블로그의 구조해석 시리즈에 맞게 유한요소해석의 절점·요소로 주제를 바로잡아 새로 썼습니다.1. 절점과 요소란구..
