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설계 기준
검토를 위한 설계 기준에는 다음에 대한 지정이 포함됩니다.
• 설계 목표 또는 검토에 대한 목표
• 제조 및 형상 제약 조건
• 모델 제조에 사용할 재료
검토에 대해 여러 설계 기준을 정의할 수 있지만 한 번에 하나만 활성화할 수 있습니다. 토폴로지를 최적화하고 설계를 생성하는 동안 활성 설계 기준만 고려됩니다.
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생성된 바디의 질량이 설정된 목표와 약간 다를 수 있습니다. 보다 정확한 결과를 얻으려면 더 작은 메쉬 요소 크기를 지정하는 것이 좋습니다.
보존, 제외 및 시작 형상으로 지정된 바디에는 재료가 지정될 수 있습니다. 토폴로지 최적화 및 설계를 생성하는 동안 다음 재료가 고려됩니다.
• 지정된 바디 - 개별 바디에 지정된 재료는 무시되고 활성 설계 기준에 정의된 활성 재료가 고려됩니다.
• 지정되지 않은 바디 - 개별 바디에 지정된 재료가 고려됩니다.
검토에 대한 설계 기준 정의하기
1. 설계 기준 추가(Add Design Criteria)를 클릭합니다. 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자가 열립니다.
2. 검토 유형을 기준으로 설계 목표(Design Goals)를 선택합니다.
검토 유형
설계 목표 선택
구조 검토
다음 중 하나를 선택합니다.
• 강도 최대화(Maximize stiffness)를 선택하고 목표 부피 백분율을 지정하거나 목표 질량을 지정하고 목록에서 단위를 선택합니다.
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기본적으로 목표 볼륨(%)이 설계 목표에서 선택됩니다. 목표 볼륨은 시작 형상 볼륨의 백분율입니다.
시작 형상을 정의하지 않고 바디를 보존된 형상으로 지정하면 기본 설계 목표는 질량 제한이 됩니다.
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• 목표 볼륨이 설계 목표일 경우 활성 재료의 특성이 최적화 결과에 미치는 영향이 최소화될 수 있습니다.
• 재료마다 서로 다른 최적화 결과를 구하려면 목표 질량을 설계 목표로 선택해야 합니다.
• 질량 최소화(Minimize mass)를 선택하고 안전율을 지정합니다.
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안전율을 사용하려면 재료에 항복 강도 값이 있어야 합니다. 재료에 대한 항복 응력 값을 정의합니다.
지정취소된 바디에 지정된 재료에도 항복 강도 값이 있어야 합니다.
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안전율 설계 목표와 변위(Displacement) 제약 조건의 결합은 권장되지 않습니다. 이 중에 하나만 사용합니다.
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초기 시뮬레이션을 실행(Run initial simulation)을 선택하여 원하는 안전율로 최적화에 성공할 수 있는지에 관한 아이디어를 얻으십시오. 시작 형상의 가장 낮은 안전율과 원하는 안전율 간에 큰 차이가 있는 최적화는 달성하기 어렵습니다.
최적화된 결과 형상을 최대한 활용하려면 시작 형상에 대한 응력 집중을 피하십시오.
모달 검토
다음 중 하나를 선택합니다.
• 기본 주파수 최대화(Maximize Fundamental Frequency)를 선택하고 목표 부피 백분율을 지정하거나 목표 질량을 지정하고 목록에서 단위를 선택합니다.
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기본적으로 목표 볼륨(%)이 설계 목표에서 선택됩니다. 목표 볼륨은 시작 형상 볼륨의 백분율입니다.
목표 부피(%)를 설계 목표로 사용하려면 바디를 시작 형상으로 지정해야 합니다.
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• 목표 볼륨이 설계 목표일 경우 활성 재료의 특성이 최적화 결과에 미치는 영향이 최소화될 수 있습니다.
• 재료마다 서로 다른 최적화 결과를 구하려면 목표 질량을 설계 목표로 선택해야 합니다.
• 질량 최소화(Minimize mass)를 선택하고 기본 주파수의 가장 낮은 값을 선택합니다.
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기본 주파수가 모든 하중 케이스에 대해 지정된 주파수보다 높게 됩니다.
3. 설계 제약 조건(Design Constraints)에서 제약 조건 추가(Add Constraints)를 클릭하고 관련 제조 제약 조건 및 형상 제약 조건을 선택합니다.
4. 설계 기준에 재료를 추가하려면 재료 추가(Add Materials)를 클릭합니다. 재료(Materials) 대화 상자가 열립니다. 부품의 마스터 재료가 모델의 재료(Materials in Model) 목록에 나타납니다.
a. 재료를 추가하려면 라이브러리의 재료(Materials in Library) 목록에서 재료를 두 번 클릭합니다. 선택한 재료가 모델의 재료(Materials in Model) 목록에 추가됩니다.
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설계 기준에 최대 10개의 재료를 추가할 수 있습니다.
b. 선택(Select)을 클릭합니다. 재료(Materials) 대화 상자가 닫힙니다. 선택한 재료가 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자의 재료(Materials) 섹션에 표시됩니다.
5. 재료를 활성 재료로 설정하려면 포인터를 재료 위로 이동하고 을 클릭합니다.
6. 확인(OK)을 클릭합니다. 설계 기준은 제너레이티브 트리(Generative Tree)의 설계 기준(Design Criteria) 노드 아래에 나열됩니다.
제조 및 형상 제약 조건
설계 기준에 서로 다른 제조 및 형상 제약 조건을 추가할 수 있습니다. 다음 표에서는 사용 가능한 제약 조건과 이러한 제약 조건을 설계 기준에 추가하는 단계에 대해 설명합니다.
제약 조건
제약 조건을 추가하는 단계
빌드 방향(Build Direction) - 이 제조 제약 조건을 사용하면 3D 인쇄 시 필요한 서포트의 양을 줄일 수 있습니다.
3D 인쇄의 방향과 임계각의 값을 지정합니다. 임계각은 서포트가 필요하지 않은 인쇄 방향에 대한 최대 각도 값입니다.
1. 제약 조건 추가(Add Constraints)를 클릭한 다음 빌드 방향(Build Direction)을 선택합니다. 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자가 확장됩니다.
2. 빌드 방향(Build direction) 상자를 클릭합니다.
3. 그래픽 창에서 서피스, 좌표계, 좌표계 축, 모서리 또는 기준면을 참조로 선택합니다. 빌드 방향을 표시하는 화살표가 나타납니다.
4. 빌드 방향을 변경하려면 다음 중 하나를 수행합니다.
◦ 그래픽 창에서 화살표를 클릭합니다.
◦ 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자에서 을 클릭합니다.
5. 임계각(Critical angle) 상자에서 값을 지정합니다.
파팅 라인(Parting Line) - 이 제조 제약 조건은 주조 및 단조 방법에 사용할 수 있습니다.
파팅 라인, 2D 파팅 라인 또는 3D 파팅 라인의 유형을 지정합니다. 파팅 라인은 베이스 강판과 톱 강판 사이의 접촉을 나타내는 부품상의 라인입니다. 2D 파팅 라인은 기준면에 있으며 3D 파팅 라인은 어느 평면으로도 제한되지 않습니다.
또한 잡아당기는 방향 및 구배 각도(몰드 강판 벽 사이의 각도)를 지정합니다.
1. 제약 조건 추가(Add Constraints)를 클릭한 다음 파팅 라인(Parting Line)을 선택합니다. 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자가 확장됩니다.
2. 잡아당기는 방향(Pull direction) 상자를 클릭합니다.
3. 그래픽 창에서 서피스나 기준면을 참조로 선택합니다.
4. 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자에서 구배 각도(Draft angle) 값을 지정합니다.
5. 구배 선(Draft line)을 정의하려면 다음 중 하나를 수행합니다.
◦ 2D를 클릭하고 그래픽 창에서 평면을 선택합니다.
◦ 3D를 클릭합니다.
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파팅 라인(Parting Line) 제약 조건을 선택한 후에는 선형 밀어내기(Linear Extrude) 제약 조건을 선택할 수 없습니다. 이러한 제약 조건은 서로 반대되는 제조 제약 조건입니다.
선형 밀어내기(Linear Extrude) - 이 제조 제약 조건은 2축 및 3축 밀링 방법에서 사용할 수 있습니다.
이 제약 조건은 밀링에 사용되는 공구의 방향인 선형 잡아당기는 방향 밀어내기를 생성합니다.
단방향 또는 양방향 선형 밀어내기를 사용할 수 있습니다. 단방향 밀어내기는 한 면이 플랫하고 다른 면은 3축 밀링 공구를 위한 자유형으로 되어 있습니다. 양방향 밀어내기는 2축 절삭을 위해 두 면 모두에 플랫합니다.
1. 제약 조건 추가(Add Constraints)를 클릭한 다음 선형 밀어내기(Linear Extrude)를 선택합니다. 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자가 확장됩니다.
2. 밀어내기 방향(Extrude direction) 상자를 클릭합니다.
3. 그래픽 창에서 서피스, 모서리, 기준면 또는 좌표계 축을 참조로 선택합니다. 밀어내기 방향을 표시하는 화살표가 나타납니다.
4. 밀어내기 방향을 변경하려면 다음 중 하나를 수행합니다.
◦ 그래픽 창에서 화살표를 클릭합니다.
◦ 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자에서 을 클릭합니다.
5. 밀어내기 각도(Extrude angle) 상자에서 값을 지정합니다.
6. 양방향 밀어내기를 설정하려면 양방향(Bi-directional) 확인란을 선택합니다.
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선형 밀어내기(Linear Extrude) 제약 조건을 선택한 후에는 파팅 라인(Parting Line) 제약 조건을 선택할 수 없습니다. 이러한 제약 조건은 서로 반대되는 제조 제약 조건입니다.
대칭(Symmetry) - 이 형상 제약 조건은 평면, 회전 또는 두 가지 유형의 대칭을 모두 빌드합니다.
평면 및 회전 대칭 제약 조건은 검토의 비대칭 하중에 관계없이 형태 대칭을 적용합니다.
1. 제약 조건 추가(Add Constraints)를 클릭한 다음 대칭(Symmetry)을 선택합니다. 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자가 확장됩니다.
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평면 제약 조건, 회전 제약 조건 또는 두 가지 유형의 제약 조건을 동시에 추가할 수 있습니다.
2. 평면 제약 조건을 추가하려면 다음을 수행하십시오.
a. 을 클릭합니다.
b. 그래픽 창에서 평면을 대칭 평면(Symmetry planes)으로 선택합니다. 최대 세 개의 대칭 평면을 선택할 수 있습니다.
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Ctrl 키를 눌러 여러 대칭 평면을 선택합니다.
3. 회전 제약 조건을 추가하려면 다음을 수행하십시오.
a. 을 클릭합니다.
b. 그래픽 창에서 축을 대칭 축(Symmetry axis)으로 선택합니다.
c. 회전 반복 횟수를 인스턴스(Instances)로 지정합니다.
4. 평면 및 회전 제약 조건을 모두 추가하려면 다음을 수행하십시오.
a. 을 클릭합니다.
b. 그래픽 창에서 대칭 평면(Symmetry planes)을 선택합니다.
c. 그래픽 창에서 대칭 축(Symmetry axis)을 선택합니다.
d. 인스턴스(Instances) 수를 지정합니다.
재료 분배(Material Spreading) - 이 형상 제약 조건은 재료의 분배를 제어합니다.
재료 분배 값의 범위는 0부터 100까지입니다. 이 값을 늘리면 굵은 솔리드 영역이 줄어들고 얇은 벽과 스트럿이 더 늘어납니다.
1. 제약 조건 추가(Add Constraints)를 클릭한 다음 재료 분배(Material Spreading)를 선택합니다. 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자가 확장됩니다.
2. 재료 분배(Material spreading)를 정의하려면 슬라이더를 조정하거나 상자에 값을 지정합니다.
최소 주름 반지름(Minimum Crease Radius) - 이 형상 제약 조건을 사용하여 해결된 형상을 부드럽게 처리하고 최적화에서 웨브를 줄일 수 있습니다.
이 제약 조건을 사용하면 모든 서피스가 최소 반지름에 대한 곡률을 유지합니다.
1. 제약 조건 추가(Add Constraints)를 클릭한 다음 최소 주름 반지름(Minimum Crease Radius)을 선택합니다. 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자가 확장됩니다.
2. 최소 주름 반지름(Minimum Crease Radius) 상자에서 값을 지정하고 목록에서 단위를 선택합니다.
설계 기준 및 재료 상태
제너레이티브 트리의 문자 모양은 설계 기준 및 재료의 상태를 표시합니다.
• - 설계 기준이 정의되었지만 활성 상태가 아닙니다.
• - 설계 기준이 활성 상태입니다. 토폴로지 최적화 및 설계 생성에는 활성 상태의 설계 기준만 고려됩니다.
• - 설계 기준이 정의되지 않았습니다.
• - 설계 기준이 정의되었지만 문제가 있습니다.
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아이콘 위로 포인터를 이동하면 문제를 해결하는 데 도움이 되는 도구 설명이 표시됩니다.
• - 설계 기준 또는 재료인 항목이 GDF(제너레이티브 설계 피쳐)에 연결되어 있습니다.
• - 재료가 활성 상태입니다.
제너레이티브 트리에서 설계 기준에 대한 작업
제너레이티브 트리에서 설계 기준에 대해 다음 작업을 수행할 수 있습니다.
작업
작업 수행 단계
설계 기준을 활성화합니다.
설계 기준 노드를 선택하고 미니 도구 모음에서 활성화(Activate)를 클릭합니다.
설계 기준을 수정합니다.
설계 기준 노드를 선택하고 미니 도구 모음에서 정의 편집(Edit Definition)을 클릭합니다. 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자가 열립니다. 설계 매개 변수를 편집하고 확인(OK)을 클릭하여 변경 사항을 저장합니다.
설계 기준을 복제합니다.
설계 기준 노드를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 복제(Duplicate)를 클릭합니다. 선택한 설계 기준의 복사본이 작성되어 검토에 추가됩니다.
또는, 설계 기준 노드를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 복사(Copy)를 클릭합니다. 검토 노드를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 붙여넣기(Paste)를 클릭합니다.
새 설계 기준을 만듭니다.
설계 기준 노드를 선택하고 미니 도구 모음에서 새로 만들기(New)를 클릭합니다. 설계 기준(Design Criteria) 대화 상자가 열립니다.
설계 기준의 이름을 바꿉니다.
설계 기준 노드를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 이름 바꾸기(Rename)를 클릭합니다.
설계 기준을 삭제합니다.
설계 기준 노드를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 삭제(Delete)를 클릭합니다.
제너레이티브 트리에서 재료에 대한 작업
제너레이티브 트리에서 재료에 대해 다음 작업을 수행할 수 있습니다.
작업
작업 수행 단계
재료를 변경합니다.
재료를 선택하고 미니 도구 모음에서 정의 편집(Edit Definition)을 클릭합니다. 재료 정의(Material Definition) 대화 상자가 열립니다. 새 재료를 선택하고 확인(OK)을 클릭하여 변경 사항을 저장합니다.
재료를 활성화합니다.
재료를 선택하고 미니 도구 모음에서 활성화(Activate)를 클릭합니다. 재료를 활성화하면 재료와 연관된 제조 방법도 활성화됩니다.
재료를 제거합니다.
재료를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 제거(Remove)를 클릭합니다.
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