모션 컨택 모범 사례

모션 컨택 작성 및 기본 설정 편집 지침.

모션 컨택의 기본 설정은 일반적인 적용 분야를 다루기 위해 선택되었습니다. 아래의 모범 사례는 고려해야 할 유용한 지침입니다.

일반

  1. 가능하면 모션 컨택 대신 조인트와 지지부를 사용하십시오. 전자는 훨씬 효율적이며 시뮬레이션 시간을 절약할 것입니다. 필요한 곳에만 모션 컨택을 사용하십시오.
  2. 모션 컨택을 필요 이상으로 더 많이 정의하지 마십시오.
  3. 모션 분석을 실행한 후에는 결과를 유지할 수 있도록 모델을 저장해야 합니다.
  4. 결과가 매끈하게 보이지 않는 경우, 접촉하는 지오메트리의 메쉬 기반 외형 때문일 수 있음을 기억하십시오. 속성 편집기에서 메쉬 해상도를 파트별로 변경할 수 있습니다. 파트의 모션 컨택 범주에는 해상도(매우 낮음, 낮음, 보통, 높음, 매우 높음)를 수동으로 지정하는 옵션이 있습니다. 해상도가 높을수록 더 매끄러운 결과를 얻는 경향이 있지만 메시 또는 해석에 더 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다.

지오메트리

  1. 파트 지오메트리에서 날카로운 엣지는 피하십시오. 필렛 도구를 사용하여 지오메트리 엣지를 부드럽게 유지하십시오.
  2. 가능하면 분할 도구를 사용하여 지오메트리를 더 작은 영역으로 나누고, 대신 파티션을 사용하여 모션 컨택을 정의하십시오. (이렇게 하면 메싱 시간이 개선됩니다.)
  3. 하나의 파트가 실수로 다른 파트를 문지르거나 긁는 상황을 피하십시오(예를 들어, 일치하는 2개의 면 또는 동심원 면). 밀어내기/당기기 도구를 사용하여 원하지 않게 접촉하는 2개 파트 사이에 공간을 만드십시오.
  4. 가능하면 지오메트리 접촉 감지를 메쉬보다는 해석 형태로 해결될 수 있도록 기하 도형(예를 들어, 솔리드 구체, 타원체, 원통 또는 절두체)의 사용을 고려하십시오.
  5. 제한: 해석 실린더 대 상자 컨택의 경우, 상자의 엣지 또는 꼭지점과 실린더의 평면 사이의 컨택은 현재 지원되지 않습니다. 메쉬 솔루션은 이 같은 어플리케이션에서 더욱 잘 작동합니다.

일시적 컨택

모델에 하나 이상의 일시적 컨택이 있는 경우(예를 들어, 튀는 공), 속성 편집기에서 모션 컨택에 대한 정밀 컨택 이벤트 옵션을 활성화하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 컨택이 누락되지 않거나 침투가 과도하게 높지 않도록 할 수 있습니다. 최대 스텝 크기 1e-4는 컨택 시뮬레이션에 대한 적절한 초기 설정입니다.
주: 개선/수렴된 결과를 얻으려면 다음을 시도해 보십시오.
  • 최대 적분자 차수를 5(기본값)에서 2로 줄입니다. 적분기 차수 2는 모션 해석의 안정성을 향상시키지만 정확성을 떨어뜨리는 경향이 있습니다. 반대로 차수가 높으면 정확도가 향상되지만 안정성이 저하되고 수렴 오류가 발생할 수 있습니다.
  • 적분자 허용치를 1e-3(기본값)에서 1e-4 이하로 줄임으로써 정확도가 개선됩니다.
  • 모션 컨택 속성에서 허용치(정밀 컨택 이벤트의 경우) 및 새 단계 크기(세분화 단계 크기의 경우)의 값을 줄이십시오.

영구 컨택

모델에 영구 컨택이 있는 경우, 계산된 힘 옵션을 사용해 볼 수 있습니다. 요소 중심과 노드의 두 가지 선택 사항이 있습니다. 요소 중심 옵션은 기본값이며 일반적으로 약간 빠릅니다. 노드 옵션을 사용하면 다음과 같은 장점이 있습니다.

  • 깊은 침투를 위한 보다 정확한 법선 방향
  • 날카로운 엣지 및 모서리 컨택의 보다 적절한 처리
  • 거친 메쉬 세분화(모션 컨택 해상도)를 위한 강력한 처리
  • 요소 중심이 아닌 노드를 사용할 때 초기 충돌 감지
  • 침투 깊이, 침투 속도 및 접촉 면적의 정확한 계산

모델 단위

  1. 사용 중인 모델 단위(예를 들어, MKS 또는 MMKS)를 메모하십시오. 모델 단위는 파일 > 기본설정 > Inspire 단위에 있습니다. 단위 민감도 때문에 MKS와 MMKS를 비교할 때 결과에 작동상의 차이가 발생합니다.
  2. 모델 단위 선택은 모션 컨택 솔루션의 안정성에도 영향을 줄 수 있습니다. 다른 세트를 선택하는 경우에 초기 정적 및/또는 과도적 솔루션의 안정화에 도움이 될 수 있습니다. 밀리미터는 도어 래치와 같은 소형 파트에 적합한 길이 단위입니다.
  3. 길이에 대해 밀리미터와 힘에 대해 뉴턴 이외의 다른 단위를 사용하면 해당 모델의 기본 경직도(K)는 사용된 지수에 따라 자동으로 스케일됩니다. 다음 예는 N/m 단위의 경직도를 계산하는 방법을 보여줍니다.

    접촉력 F = K*ze, 여기에서 z는 침투력이고 e는 지수

    K = 1000 N/mm 및 e = 2.1이라고 가정할 때

    힘 F = 1000 * z2.1 N

    모델이 SI 단위로 정의된 경우, 동일한 힘을 생성하는 새로운 경직도는 다음과 같이 계산됩니다.

    F = 1000 * z2.1 = K * (z ÷ 1000)2.1

    ∴ K = 1000 * (1000)2.1 = 1.9953E9 N/m

마찰

  1. 속성 편집기에서 접촉 마찰을 비활성화한 상태로 모델링을 시작하십시오. 법선력(합리적인 침투력 및 법선력 값) 만을 사용해서 시뮬레이션이 성공한 경우, 접촉 마찰을 활성화하십시오.
  2. 정지 마찰 전이 속도와 마찰 전이 속도에 작은 값을 사용하지 마십시오. 작은 값을 사용하면 시뮬레이션 속도가 느려집니다. 약 1mm/sec가 적절한 값입니다.
  3. 마찰력를 추가할 때 수치적인 계산이 어려워지거나 시뮬레이션의 속도가 떨어지는 경우, 전이 속도의 값을 점차적으로 높이거나 마찰 계수를 낮추십시오.
  4. 정적 계수 및 동적 계수에 인위적으로 큰 값을 사용하지 마십시오.

에너지 보존

접촉력은 페널티 공식을 사용하여 모델링됩니다. 매우 미세한 단계 크기를 사용하지 않으면 힘의 임펄스가 부정확할 수 있습니다. 따라서 충격 컨택의 경우, 컨택에서 감쇠가 없더라도 에너지 소산 또는 에너지 증가가 나타나는 것은 드문 일이 아닙니다. 에너지 소산을 줄이려면 컨택 시간이 적절하게 표본화되도록 최대 적분 단계 크기를 줄이십시오.