Software Engineer English & Software Engineering Blog - Sean

열 관련 시뮬레이션을 진행할때는 온도 측정 센서의 위치에 따라 결과가 크게 바뀔 수 있다.

시뮬레이션의 효율을 고려해 단순한 모양의 히터와 발열체 그리고 커버를 준비한다. (100X100X25mm)

Solution type - Transient, Total time: 3600 sec, Time increment: 30 sec

Thermostat cut off lower bound: 98°C, upper bound: 102°C

Thermostat position: 파란점(히터 외부)

히터 표면 9 포인트의 승온 그래프.

이번엔 Thermostat position을 히터 내부 발열체와 커버 사이로(붉은점) 지정한다.

히터 표면 9 포인트의 승온 그래프.

744초를 기준으로 목표 온도에 대해 더 낮은 overshooting 및 hunting을 보인다. 효율을 위해 작고 단순한 히터로 시뮬레이션 했기 때문에 차이가 극명하게 보이지 않지만 크고 복잡한 구조에서는 확실한 차이가 발생 한다.

시뮬레이션을 진행하기 위해 mesh를 생성해야 하는데 아래와 같은 메세지가 뜨면서 실패하는 경우가 있다.

 Main Body-1의 mesh 생성이 실패 했다. element 사이즈를 조정하거나 mesh control을 추가하는 등의 해결 방법이 있는데 mesh control을 추가해 보자. OK를 클릭 한다.

화면 오른쪽에 위와 같이 Simulation Advisor가 나타난다. Mesh Control을 클릭하고 mesh 작성을 실패한 바디(Main Body-1)를 선택해 준다.

Create Mesh를 선택 한다.

선택한 바디(Main Body-1)는 Curvature based mesh로 작성된다. 예를 클릭 한다.

mesh 작성이 완료 된다.

솔리드웍스로 시뮬레이션을 진행하다 보면 non-manifold나 유효하지 않은 바디가 있어 면을 선택 할 수 없다는 메세지가 뜰때가 있다.

복사열을 방출하는 면을 선택하기 위해 Select all exposed faces 버튼을 클릭하면 이렇게 에러 메세지가 뜬다. (필요한 면을 개별적으로 선택해서 넘어갈 수도 있다)

개별적으로 면을 선택해서 non-manifold나 유효하지 않은 면이 있다는 에러를 넘어 가더라도 시뮬레이션이 제대로 되지 않는다. (시뮬레이션이 될 수도 있다)

그렇다면 non-manifold 바디가 대체 무엇일까?

non-manifold 바디란 간단히 말해서 그림으로 표현할 수는 있지만 실제 존재 할 수 없는 바디를 말한다. 아래 그림을 보자.

※ 참고: What is a non-manifold mesh and how to fix it

육면체 2개가 붙어 있다. 하지만 1개의 모서리만을 2개의 육면체가 공유하고 있는데 이런 오브젝트는 존재 할 수 없다.

2개의 육면체가 1개의 점만을 공유하고 있다. 현실에서는 존재 할 수 없다.

부피 없이 면 4개로 구성된 육면체이다. 마찬가지로 현실에서는 존재 할 수 없는 non-manifold body다.
(솔리드웍스에서는 이런 오브젝트를 만들 수 없지만 다른 3D Rendering 프로그램에서는 가능하다)

이런 오브젝트도 메시 생성은 가능하지만 항상 시뮬레이션 결과가 나올거라 기대 할 수는 없다. 최대한 non-manifold 바디가 없게 시뮬레이션을 디자인하는게 좋다.

Simulation을 진행 할 때 파트의 면을 많이 선택해야 하는 경우 매번 일일이 지정하기는 어렵다. 미리 선택된 면을 세트로 만들어 두자.

육면체의 파트가 있다.

2개의 면을 Selection Set로 만들고 싶다.

마우스 오른쪽 클릭 - Save Selection 선택

파트 트리를 확인하면 Selection Sets가 만들어졌다. 여러개의 Selection Set를 미리 생성해 둘 수 있다.