KR102006980B1 - 모델링 프로그램의 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하는 파일형식변환 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모델링 프로그램의 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하는 파일형식변환 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 해석하고자 하는 구조물을 모델링하는 모델링부와, 모델링된 구조물에 적용하고자 하는 속성 정보, 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보 중 적어도 하나를 설정하는 인터페이스부와, 설정된 적어도 하나의 정보를 모델링된 구조물에 적용하여 구조물 모델링 데이터로 생성하는 모델링 데이터 생성부 및 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하여 출력하는 파일형식 변환부를 구비하므로, 구조물 모델링 데이터를 편리하게 생성할 수 있음은 물론이고, 상이한 파일 형식을 갖는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일도 쉽고 편리하게 생성할 수 있게 한다.

Description

모델링 프로그램의 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하는 파일형식변환 시스템 및 그 방법{System and method for file format converting structure model of the modeling program to input file of the soil-structure interaction analysis program}
본 발명은 모델링 프로그램의 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하는 파일형식변환 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 구조물 모델링을 위한 용도로서 모델링 프로그램이 사용되고 있는데, 이러한, 모델링 프로그램을 이용하여 사용자는 다양한 형태의 구조물을 모델링하고 그 데이터를 저장할 수 있다.
아울러, 구조물의 설계 시에는 구조물의 형태만을 모델링하는 것이 아니라, 구조물과 지반 간의 상호작용이나 구조물에 가해지는 외력 등을 감안하여 구조물을 설계해야 하는데, 이를 위한 용도로서, 지반-구조물 상호작용해석 프로그램이 사용되고 있다.
한편, 종래의 모델링 프로그램은 사전에 설정된 파일 형식으로 구조물의 모델링 데이터를 저장하게 되는데, 그 모델링 데이터의 파일 형식과 지반-구조물 상호작용해석 프로그램에 입력되는 입력파일의 파일 형식이 서로 상이하므로, 특정한 구조물의 모델링이 완료되면, 그 모델링된 데이터에 기초하여 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일을 다시 생성해야 하는 문제점이 있다.
따라서, 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일을 생성하는 과정에서 많은 시간과 인력손실이 발생함은 물론이고, 잘못된 데이터가 입력되거나 에러가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 모델링 프로그램의 구조물 모델링 데이터와 상이한 파일 형식을 갖는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일을 쉽고 편리하게 생성할 수 있도록, 기생성된 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하는 파일형식변환 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사용자로부터 입력되는 사용자 입력에 따라, 해석하고자 하는 구조물을 모델링하는 모델링부; 사용자로부터 입력되는 사용자 입력에 따라, 상기 모델링된 구조물에 적용하고자 하는 속성 정보, 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보 중 적어도 하나를 설정하는 인터페이스부; 상기 설정된 적어도 하나의 정보를 상기 모델링된 구조물에 적용하여 구조물 모델링 데이터로 생성하는 모델링 데이터 생성부; 및 상기 생성된 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하여 출력하는 파일형식 변환부;를 포함하는 파일형식변환 시스템을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 모델링 데이터 생성부는, 변환하고자 하는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일 형식을 가지며 데이터 테이블이 비어있는 변환용 파일을 생성한 후, 그 변환용 파일에 상기 모델링된 구조물의 데이터와 상기 인터페이스부로부터 설정된 정보를 적용하여 상기 구조물 모델링 데이터를 생성한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 모델링 데이터 생성부는, 상기 구조물 모델링 데이터의 생성 시, 상기 변환용 파일의 데이터 테이블에 상기 모델링된 구조물의 각 노드별 데이터를 입력하고, 각 노드별로 속성정보를 적용한 후, 상기 모델링된 구조물의 요소 데이터를 입력한 다음, 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보를 각 노드별로 적용한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 인터페이스부에서 설정되는 속성 정보는, 재료(Material), 프레임 단면(Frame Section), 집중 질량(Lumped Mass), 스프링 특성(Spring Property), 쉘 단면(Shell Section), 스프링 요소(Spring Element), 유한 요소(Finite Element) 및 무한 요소(Infinite Element)에 대한 정보를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 인터페이스부에서 설정되는 경계 정보는, 유한요소-경계조건(FE-Boundary), 무한요소-경계조건(IE-Boundary), 절점구속조건(Constraint) 및 접합조건(Release)에 대한 정보를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 인터페이스부에서 설정되는 하중 정보는, 통제 운동(Control Motion), 통제 절점(Control Point), 절점 하중(Point Load), 기입변위 값(Prescribed Value) 및 지진(Seismic)에 대한 정보를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 인터페이스부에서 설정되는 해석조건 정보는, 표면파(Surface Wave), 자유장 지반층(Free Field Soil Layer), 주파수 포인트(Frequency Point), 집중 질량(Lumped Mass), 자동 유한요소 메싱(Auto FE Meshing), 전달 함수(Transfer Function) 및 보간법(Interpolation)에 대한 정보를 포함한다.
또한, 본 발명은 모델링 프로그램의 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하는 파일형식변환 시스템에서 수행되는 파일형식변환 방법으로서, (1) 상기 파일형식변환 시스템이, 해석하고자 하는 구조물을 모델링하는 단계; (2) 상기 파일형식변환 시스템이, 상기 모델링된 구조물에 적용하고자 하는 속성 정보, 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보 중 적어도 하나를 설정하는 단계; (3) 상기 파일형식변환 시스템이, 상기 설정된 적어도 하나의 정보를 상기 모델링된 구조물에 적용하여 구조물 모델링 데이터로 생성하는 단계; 및 (4) 상기 파일형식변환 시스템이, 상기 생성된 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하여 출력하는 단계;를 포함하는 파일형식변환 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (3)단계에서 상기 파일형식변환 시스템은, 변환하고자 하는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일 형식을 가지며 데이터 테이블이 비어있는 변환용 파일을 생성한 후, 그 변환용 파일에 상기 모델링된 구조물의 데이터와 상기 설정된 적어도 하나의 정보를 적용하여 상기 구조물 모델링 데이터를 생성한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (3)단계에서 상기 파일형식변환 시스템은, 상기 구조물 모델링 데이터의 생성 시, 상기 변환용 파일의 데이터 테이블에 상기 모델링된 구조물의 각 노드별 데이터를 입력하고, 각 노드별로 속성정보를 적용한 후, 상기 모델링된 구조물의 요소 데이터를 입력한 다음, 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보를 각 노드별로 적용한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2)단계에서 설정된 속성 정보는, 재료(Material), 프레임 단면(Frame Section), 집중 질량(Lumped Mass), 스프링 특성(Spring Property), 쉘 단면(Shell Section), 스프링 요소(Spring Element), 유한 요소(Finite Element) 및 무한 요소(Infinite Element)에 대한 정보를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2)단계에서 설정된 경계 정보는, 유한요소-경계조건(FE-Boundary), 무한요소-경계조건(IE-Boundary), 절점구속조건(Constraint) 및 접합조건(Release)에 대한 정보를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2)단계에서 설정된 하중 정보는, 통제 운동(Control Motion), 통제 절점(Control Point), 절점 하중(Point Load), 기입변위 값(Prescribed Value) 및 지진(Seismic)에 대한 정보를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2)단계에서 설정된 해석조건 정보는, 표면파(Surface Wave), 자유장 지반층(Free Field Soil Layer), 주파수 포인트(Frequency Point), 집중 질량(Lumped Mass), 자동 유한요소 메싱(Auto FE Meshing), 전달 함수(Transfer Function) 및 보간법(Interpolation)에 대한 정보를 포함한다.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 해석하고자 하는 구조물을 모델링하는 모델링부와, 모델링된 구조물에 적용하고자 하는 속성 정보, 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보 중 적어도 하나를 설정하는 인터페이스부와, 설정된 적어도 하나의 정보를 모델링된 구조물에 적용하여 구조물 모델링 데이터로 생성하는 모델링 데이터 생성부 및 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하여 출력하는 파일형식 변환부를 구비하므로, 구조물 모델링 데이터를 편리하게 생성할 수 있음은 물론이고, 상이한 파일 형식을 갖는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일도 쉽고 편리하게 생성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일을 생성하는 시간과 인력 손실을 줄일 수 있고, 아울러, 텍스트 형식의 입력파일을 생성하는 과정에서 발생가능한 에러를 현저하게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 파일형식변환 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 파일형식변환 시스템의 모델링부에서 모델링되는 구조물을 설명하기 위한 도면.
도 3은 파일형식변환 시스템의 인터페이스부에서 설정되는 속성 정보를 설명하기 위한 도면.
도 4는 파일형식변환 시스템의 인터페이스부에서 설정되는 경계 정보를 설명하기 위한 도면.
도 5는 파일형식변환 시스템의 인터페이스부에서 설정되는 하중 정보를 설명하기 위한 도면.
도 6은 파일형식변환 시스템의 인터페이스부에서 설정되는 해석조건 정보를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 파일형식변환 방법을 설명하기 위한 도면.
하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 파일형식변환 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 파일형식변환 시스템의 모델링부에서 모델링되는 구조물을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 파일형식변환 시스템의 인터페이스부에서 설정되는 속성 정보를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 파일형식변환 시스템의 인터페이스부에서 설정되는 경계 정보를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 파일형식변환 시스템의 인터페이스부에서 설정되는 하중 정보를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 파일형식변환 시스템의 인터페이스부에서 설정되는 해석조건 정보를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 파일형식변환 시스템은 모델링부(110), 인터페이스부(120), 모델링 데이터 생성부(130) 및 파일형식 변환부(140)를 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 파일형식변환 시스템은 구조물을 모델링하며 기설정된 형식의 파일로 저장하는 기능을 제공하는 실행 파일 자체로 구현되거나 애드온 프로그램으로 구현될 수도 있다.
상기 모델링부(110)는 구조물의 모델링을 위한 것으로, 특히, 지반-구조물 상호작용해석 프로그램을 이용하여 해석하고자 하는 구조물을 모델링하는 기능을 수행한다.
아울러, 도 2에 도시된 바와 같이, 모델링부(110)는 사용자로부터 입력되는 사용자 입력에 따라 2차원 공간 또는 3차원 공간 상에 점, 선 및 면으로 이루어진 구조체(object)를 생성하고, 그 모양(shape)과 텍스처(texture)를 설정하는 방식으로 구조물을 모델링할 수 있다.
한편, 모델링부(110)는 구조물의 모델링을 위한 사용자 입력이 입력되는 소정의 인터페이스를 제공할 수도 있고, 사전에 모델링된 구조물의 데이터를 로딩하는 기능을 수행할 수도 있다.
상기 인터페이스부(120)는 모델링된 구조물에 적용하고자 하는 정보를 설정하기 위한 것으로, 사전에 설정된 그래픽 유저 인터페이스(graphical user interface, GUI)를 통해 사용자로부터 입력되는 사용자 입력에 따라, 모델링부(110)로부터 모델링된 구조물에 적용하고자 하는 각각의 정보를 설정하는 기능을 수행하며, 각 정보의 설정을 위한 복수의 설정메뉴를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 인터페이스부(120)의 설정메뉴 또는 후술할 서브메뉴를 통해 설정되는 각각의 정보들은, 구조물과 지반 간의 상호작용이나 구조물에 가해지는 외력 등을 분석하는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램에서 읽고 실행하거나 모델링된 구조물에 적용시키는 정보들일 수 있다. 즉, 인터페이스부(120)는 다른 형식의 프로그램인 지반-구조물 상호작용해석 프로그램에 적용되는 정보들을 사용자가 쉽고 편리하게 설정할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
아울러, 인터페이스부(120)는 일반(General) 설정메뉴, 구조모델(Structure Model) 설정메뉴, 경계(Boundary) 설정메뉴, 하중(Load) 설정메뉴, 해석조건(Analysis Method) 설정메뉴 및 출력(Output) 설정메뉴를 포함하며, 각각의 설정메뉴는 세부적인 설정 또는 사용자 입력을 위한 적어도 하나의 서브메뉴를 포함할 수 있다.
또한, 인터페이스부(120)의 일반 설정메뉴는 제목(Title), 해석옵션(Analysis Option) 및 단위(Unit)을 설정하는 서브메뉴를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(120)의 구조모델 설정메뉴는 국부 좌표계(Local Coordinate System), 좌표 원점(Origin Coordinate) 및 속성(Property)을 설정하는 서브메뉴를 포함하여 구성되고, 전술한 서브메뉴에서 설정되는 속성 정보는 재료(Material), 프레임 단면(Frame Section), 집중 질량(Lumped Mass), 스프링 특성(Spring Property), 쉘 단면(Shell Section), 스프링 요소(Spring Element), 유한 요소(Finite Element) 및 무한 요소(Infinite Element)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(120)의 경계 설정메뉴는 유한요소-경계조건(FE-Boundary), 무한요소-경계조건(IE-Boundary), 절점구속조건(Constraint) 및 접합조건(Release)를 포함하는 경계 정보의 설정을 위한 각각의 서브메뉴를 포함할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(120)의 하중 설정메뉴는 통제 운동(Control Motion), 통제 절점(Control Point), 절점 하중(Point Load), 기입변위 값(Prescribed Value) 및 지진(Seismic)을 포함하는 하중 정보의 설정을 위한 각각의 서브메뉴를 포함하며, 지진에 대한 서브메뉴에서는 지진 하중(Seismic Load), 지진 주파수 하중(Seismic Freq. Load), 지진 시간 하중(Seismic Time Load) 및 다방향 지진하중(Seismic Multi Load)에 대한 정보를 설정할 수 있도록 구비된다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(120)의 해석조건 설정메뉴는 표면파(Surface Wave), 자유장 지반층(Free Field Soil Layer), 주파수 포인트(Frequency Point), 집중 질량(Lumped Mass), 자동 유한요소 메싱(Auto FE Meshing), 전달 함수(Transfer Function) 및 보간법(Interpolation)을 포함하는 해석조건 정보를 설정할 수 있도록 구비될 수 있다.
아울러, 인터페이스부(120)의 출력 설정메뉴는 변위 인쇄(Print Displacement), 가속도 변위 변환(Acc. to Displ.), 힘/응력 인쇄(Print Member Force/Stress), 반력 인쇄(Print Reaction), 스프링 포스 인쇄(Print Spring Force) 및 층 응답스펙트럼 포괄/확장(FRS Envelope/Widening)을 포함하는 결과 정보를 설정하는 결과(Result) 서브메뉴와, 시간이력결과 인쇄(Print Time History), 층 응답함수 인쇄(Print FRF), 스펙트럼 인쇄(Print Spectra) 및 오토캐드 DXF 플롯(Plot Autocad DXF)을 포함하는 프린트 결과(Print Result) 정보를 설정하는 서브메뉴를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 인터페이스부(120)의 설정메뉴 또는 서브메뉴를 통해 설정되는 각각의 정보들은 사전에 구비된 데이터베이스(125) 또는 메모리에 저장되거나, 별도의 데이터 파일로 생성되어 저장될 수 있다.
상기 모델링 데이터 생성부(130)는 구조물 모델링 데이터를 생성하기 위한 것으로, 인터페이스부(120)에서 설정된 적어도 하나의 정보를 상기 모델링된 구조물에 적용하여 구조물 모델링 데이터로 생성하는 기능을 수행한다.
즉, 모델링 데이터 생성부(130)는 인터페이스부(120)로부터 설정된 각각의 정보를 모델링된 구조물에 적용하여 구조물 모델링 데이터를 생성함으로써, 사용자가 보다 편리하게 구조물 모델링 데이터를 생성할 수 있게 한다.
예컨대, 모델링 데이터 생성부(130)는, 변환하고자 하는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일 형식을 가지며 데이터 테이블이 비어있는 변환용 파일을 생성한 후, 그 변환용 파일을 기반으로 구조물 모델링 데이터를 생성하도록 구비될 수 있다. 이때, 전술한 변환용 파일에는 모델링부(110)로부터 모델링된 구조물의 데이터와, 인터페이스부(120)로부터 각각 설정된 정보들이 적용되게 된다.
바람직하게, 모델링 데이터 생성부(130)는 변환용 파일이 생성되면, 그 변환용 파일의 데이터 테이블에 모델링된 구조물의 각 노드별 데이터를 입력하고, 인터페이스부(120)로부터 설정된 속성정보를 각 노드별로 입력하게 된다.
그리고, 모델링 데이터 생성부(130)는 모델링된 구조물의 요소 데이터를 추출하여 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일 형식에 맞게 변환하여 입력한 후, 인터페이스부(120)로부터 설정된 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보를 각 노드별로 적용함으로써, 변환용 파일을 기반으로 하는 구조물 모델링 데이터를 생성할 수 있다.
상기 파일형식 변환부(140)는 파일형식의 변환을 위한 것으로, 전술한 모델링 데이터 생성부(130)로부터 생성된 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하여 출력하는 기능을 수행한다.
이때, 파일형식 변환부(140)는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일 형식을 기반으로 생성된 구조물 모델링 데이터를, 지반-구조물 상호작용해석 프로그램에서 읽고 실행할 수 있는 확장자를 갖는 입력파일로 변환하는 과정을 수행할 수 있다.
즉, 파일형식 변환부(140)에 의해 파일 형식이 전혀 다른 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일이 생성되므로, 사용자가 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일을 직접 작성하지 않더라도, 쉽고 편리하게 해당 입력파일을 생성할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 파일형식변환 시스템은 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일을 생성하기 위해 소모되는 시간과 인력 손실을 줄일 수 있음은 물론이고, 텍스트 형식의 입력파일을 생성하는 과정에서 사용자의 실수로 인한 에러의 발생을 현저하게 줄일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 파일형식변환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 모델링 프로그램의 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하는 파일형식변환 시스템에서 수행되는 파일형식변환 방법을 설명한다.
다만, 도 7에 도시된 파일형식변환 방법에서 수행되는 기능은 모두 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 파일형식변환 시스템에서 수행되므로, 명시적인 설명이 없어도, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파일형식변환 방법에서 수행되고, 도 7을 참조하여 설명하는 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파일형식변환 시스템에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.
먼저, 모델링부는 사용자로부터 입력되는 사용자 입력에 따라, 해석하고자 하는 구조물을 모델링한다(S110).
이때, 모델링부를 통해 2차원 공간 또는 3차원 공간 상에 점, 선 및 면으로 이루어진 구조체(object)를 생성하고 그 모양(shape)과 텍스처(texture)를 설정하는 과정을 수행될 수 있다.
다음, 인터페이스부가 모델링된 구조물에 적용하고자 하는 속성 정보, 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보 중 적어도 하나를 설정한다(S120).
이때, 인터페이스부에는 정보 설정을 위한 복수의 설정메뉴를 포함하는 그래픽 유저 인터페이스(graphical user interface, GUI)를 제공하고, 이를 통해 입력되는 사용자 입력에 따라, 모델링된 구조물에 적용하고자 하는 각각의 정보를 설정하게 된다.
또한, 인터페이스부에는 제목(Title), 해석옵션(Analysis Option) 및 단위(Unit)의 설정을 위한 서브메뉴를 포함하는 일반(General) 설정메뉴와, 국부 좌표계(Local Coordinate System), 좌표 원점(Origin Coordinate) 및 속성(Property)의 설정을 위한 서브메뉴를 포함하는 구조모델(Structure Model) 설정메뉴와, 유한요소-경계조건(FE-Boundary), 무한요소-경계조건(IE-Boundary), 절점구속조건(Constraint) 및 접합조건(Release)를 포함하는 경계 정보의 설정을 위한 각각의 서브메뉴를 포함하는 경계(Boundary) 설정메뉴와, 통제 운동(Control Motion), 통제 절점(Control Point), 절점 하중(Point Load), 기입변위 값(Prescribed Value) 및 지진(Seismic)을 포함하는 하중 정보의 설정을 위한 각각의 서브메뉴를 포함하는 하중(Load) 설정메뉴와, 해석조건(Analysis Method) 설정메뉴 및 출력(Output) 설정메뉴를 포함할 수 있다.
아울러, 인터페이스부에서 구조모델 설정메뉴의 서브메뉴를 통해 설정되는 속성 정보는, 재료(Material), 프레임 단면(Frame Section), 집중 질량(Lumped Mass), 스프링 특성(Spring Property), 쉘 단면(Shell Section), 스프링 요소(Spring Element), 유한 요소(Finite Element) 및 무한 요소(Infinite Element)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 인터페이스부에서 해석조건(Analysis Method) 설정메뉴의 서브메뉴를 통해 설정되는 해석조건 정보는, 표면파(Surface Wave), 자유장 지반층(Free Field Soil Layer), 주파수 포인트(Frequency Point), 집중 질량(Lumped Mass), 자동 유한요소 메싱(Auto FE Meshing), 전달 함수(Transfer Function) 및 보간법(Interpolation)을 포함할 수 있다.
그 다음, 모델링 데이터 생성부가 전술한 인터페이스부로부터 설정된 적어도 하나의 정보를 모델링된 구조물에 적용하여 구조물 모델링 데이터로 생성한다(S130).
이때, 모델링 데이터 생성부는 변환하고자 하는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일 형식을 가지며 데이터 테이블이 비어있는 변환용 파일을 먼저 생성하고, 그 변환용 파일의 데이터 테이블에 모델링된 구조물의 각 노드별 데이터를 입력한 후 인터페이스부로부터 설정된 속성정보를 각 노드별로 입력하며, 모델링된 구조물의 요소 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일 형식에 맞게 변환하여 입력한 다음, 인터페이스부로부터 설정된 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보를 각 노드별로 각각 적용하는 과정을 수행하여, 변환용 파일을 기반으로 하는 구조물 모델링 데이터를 생성할 수 있다.
즉, 모델링 데이터 생성부에 의해 인터페이스부로부터 설정된 각각의 정보를 모델링된 구조물에 적용됨으로써, 사용자는 보다 편리하게 구조물 모델링 데이터를 생성할 수 있다.
그 다음에는, 파일형식 변환부가 전술한 모델링 데이터 생성부로부터 생성된 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하여 출력한다(S140).
이때, 파일형식 변환부는 모델링 프로그램에서 읽고 실행할 수 있는 구조물 모델링 데이터를 기설정된 변환 과정을 수행하여 파일 형식이 전혀 다른 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하여 저장하게 된다.
이로 인해, 사용자는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일을 직접 작성하는 번거로움 없이, 편리하고 정확하게 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일을 생성할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
110 : 모델링부
120 : 인터페이스부
130 : 모델링 데이터 생성부
140 : 파일형식 변환부

Claims (14)

  1. 사용자로부터 입력되는 사용자 입력에 따라, 해석하고자 하는 구조물을 모델링하는 모델링부;
    사용자로부터 입력되는 사용자 입력에 따라, 상기 모델링된 구조물에 적용하고자 하는 속성 정보, 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보 중 적어도 하나를 설정하는 인터페이스부;
    상기 설정된 적어도 하나의 정보를 상기 모델링된 구조물에 적용하여 구조물 모델링 데이터로 생성하는 모델링 데이터 생성부; 및
    상기 생성된 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하여 출력하는 파일형식 변환부;를 포함하고,
    상기 모델링 데이터 생성부는,
    변환하고자 하는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일 형식을 가지며 데이터 테이블이 비어있는 변환용 파일을 생성한 후, 그 변환용 파일에 상기 모델링된 구조물의 데이터와 상기 인터페이스부로부터 설정된 정보를 적용하여 상기 구조물 모델링 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 모델링 데이터 생성부는,
    상기 구조물 모델링 데이터의 생성 시, 상기 변환용 파일의 데이터 테이블에 상기 모델링된 구조물의 각 노드별 데이터를 입력하고, 각 노드별로 속성정보를 적용한 후, 상기 모델링된 구조물의 요소 데이터를 입력한 다음, 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보를 각 노드별로 적용하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 시스템.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 인터페이스부에서 설정되는 속성 정보는,
    재료(Material), 프레임 단면(Frame Section), 집중 질량(Lumped Mass), 스프링 특성(Spring Property), 쉘 단면(Shell Section), 스프링 요소(Spring Element), 유한 요소(Finite Element) 및 무한 요소(Infinite Element)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 시스템.
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 인터페이스부에서 설정되는 경계 정보는,
    유한요소-경계조건(FE-Boundary), 무한요소-경계조건(IE-Boundary), 절점구속조건(Constraint) 및 접합조건(Release)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 시스템.
  6. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 인터페이스부에서 설정되는 하중 정보는,
    통제 운동(Control Motion), 통제 절점(Control Point), 절점 하중(Point Load), 기입변위 값(Prescribed Value) 및 지진(Seismic)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 시스템.
  7. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 인터페이스부에서 설정되는 해석조건 정보는,
    표면파(Surface Wave), 자유장 지반층(Free Field Soil Layer), 주파수 포인트(Frequency Point), 집중 질량(Lumped Mass), 자동 유한요소 메싱(Auto FE Meshing), 전달 함수(Transfer Function) 및 보간법(Interpolation)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 시스템.
  8. 모델링 프로그램의 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하는 파일형식변환 시스템에서 수행되는 파일형식변환 방법으로서,
    (1) 상기 파일형식변환 시스템이, 해석하고자 하는 구조물을 모델링하는 단계;
    (2) 상기 파일형식변환 시스템이, 상기 모델링된 구조물에 적용하고자 하는 속성 정보, 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보 중 적어도 하나를 설정하는 단계;
    (3) 상기 파일형식변환 시스템이, 상기 설정된 적어도 하나의 정보를 상기 모델링된 구조물에 적용하여 구조물 모델링 데이터로 생성하는 단계; 및
    (4) 상기 파일형식변환 시스템이, 상기 생성된 구조물 모델링 데이터를 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일로 변환하여 출력하는 단계;를 포함하고,
    상기 제 (3)단계에서 상기 파일형식변환 시스템은,
    변환하고자 하는 지반-구조물 상호작용해석 프로그램의 입력파일 형식을 가지며 데이터 테이블이 비어있는 변환용 파일을 생성한 후, 그 변환용 파일에 상기 모델링된 구조물의 데이터와 상기 설정된 적어도 하나의 정보를 적용하여 상기 구조물 모델링 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 (3)단계에서 상기 파일형식변환 시스템은,
    상기 구조물 모델링 데이터의 생성 시, 상기 변환용 파일의 데이터 테이블에 상기 모델링된 구조물의 각 노드별 데이터를 입력하고, 각 노드별로 속성정보를 적용한 후, 상기 모델링된 구조물의 요소 데이터를 입력한 다음, 경계 정보, 하중 정보 및 해석조건 정보를 각 노드별로 적용하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 방법.
  11. 제 8항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제 (2)단계에서 설정된 속성 정보는,
    재료(Material), 프레임 단면(Frame Section), 집중 질량(Lumped Mass), 스프링 특성(Spring Property), 쉘 단면(Shell Section), 스프링 요소(Spring Element), 유한 요소(Finite Element) 및 무한 요소(Infinite Element)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 방법.
  12. 제 8항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제 (2)단계에서 설정된 경계 정보는,
    유한요소-경계조건(FE-Boundary), 무한요소-경계조건(IE-Boundary), 절점구속조건(Constraint) 및 접합조건(Release)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 방법.
  13. 제 8항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제 (2)단계에서 설정된 하중 정보는,
    통제 운동(Control Motion), 통제 절점(Control Point), 절점 하중(Point Load), 기입변위 값(Prescribed Value) 및 지진(Seismic)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 방법.
  14. 제 8항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제 (2)단계에서 설정된 해석조건 정보는,
    표면파(Surface Wave), 자유장 지반층(Free Field Soil Layer), 주파수 포인트(Frequency Point), 집중 질량(Lumped Mass), 자동 유한요소 메싱(Auto FE Meshing), 전달 함수(Transfer Function) 및 보간법(Interpolation)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일형식변환 방법.
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박정환 외 3명, 지반-구조물 상호작용 해석용 SW를 위한 Gid-기반 Pre/Post 프로세서 개발, 전산구조공학회 2017년도 정기학술대회 논문집, (2017.04.30.)*

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