병진
이동(1 DOF)(Translation (1 DOF))은 경계 및 볼륨의 선형 동작을 명시적으로 또는 동력 균형의 관점으로 결정합니다. 병진 동작은 한 방향으로만 사용할 수 있습니다. 각각 자체의 역학이 있는 무제한 이동(1 DOF)(Translation (1 DOF)) 모듈을 추가하고, 각 모듈의 이름을 다르게 지정할 수 있습니다.
특성(Properties) 패널에서 사용할 수 있는 조건과 매개 변수는 다음과 같습니다.
• 설정 옵션(Setup Options)
• 핵심 역학(Key Dynamics)
• 시뮬레이션 방법(Simulation Method)
• 시뮬레이션 방법(Simulation Method)을 과도(이동 격자선)(Transient (Moving Grid))로 설정한 경우 시간 정의(Time Definition)
• 동작 유형(Motion Type)
• 시뮬레이션 방법(Simulation Method)을 안정(고정된 위치)(Steady(Fixed Position))로 설정한 경우 안정 상태 실행을 위한 ODE 시간(ODE Time)
• 이동 방향(Movement Direction)
• 최소 변위(Minimum Displacement)
• 최대 변위(Maximum Displacement)
설정 옵션
이는 매개 변수를 재설정하지 않고 대체할 수 있는 매개 변수 및 설정 표시에 적용됩니다. 모델 설정에는 다음과 같은 두 가지 설정 옵션(Setup Options)이 있습니다.
• 일반 모드(Normal Mode) - 역학(Dynamics) 모듈을 선택할 때 표시되는 옵션을 설정을 간소화할 의도로 제한합니다.
• 고급 모드(Advanced Mode) - 역학(Dynamics) 모듈을 선택할 때 사용할 수 있는 모든 옵션을 표시합니다.
설정 옵션(Setup Options)에서 고급 모드(Advanced Mode)를 선택하면 특성(Properties) 패널에 다음 설정이 표시됩니다.
• 안정 계수(0-0.9)(Stability Factor (0-0.9)) - 선택한 역학(Dynamics) 모듈에 사용되는 암시적 풀이 시스템 체계와 명시적 풀이 시스템 체계의 양을 제어합니다. 0 값은 완전히 명시적 풀이 시스템 체계에 해당합니다. 0이 아닌 값은 풀이 시스템 방법에 일부 암시적 풀이 시스템 체계 비율을 가중합니다. 여기서 0.3의 값은 70%의 명시적 풀이 시스템 구조 및 30%의 암시적 풀이 시스템 체계로 됩니다. 안정 계수의 값이 높을수록 솔루션이 더 안정적이지만 수치적 작업량이 늘어납니다.
• 접촉 마찰 모델(Contact Friction Model) - 힘 균형 방정식에 마찰로 인한 추가 힘을 지정합니다. 이 마찰 모델을 활성화하려면 예(Yes)를 선택합니다. 접촉 마찰 모델(Contact Friction Model)에서 지정된 옵션은 다음과 같습니다.
◦ 정적 마찰 계수(Static Friction Coefficient)
◦ 슬라이딩 마찰 계수(Sliding Friction Coefficient)
◦ 접촉력(Contact Force)
• 바운스 모델(Bounce Model) - 연관된 볼륨 또는 경계가 동작 한계에 도달할 때 다시 바운스되는 방법을 지정합니다. 바운스와 연관된 운동 에너지는 동작이 최소 변위 또는 최대 변위에 도달하는 지점에 적용됩니다. 이 모델의 옵션은 다음과 같습니다.
◦ 바운스 없음(No Bounce) - 운동 에너지가 완전히 손실됩니다.
◦ 부분 바운스(Partial Bounce) - 볼륨 또는 경계의 방향이 변경되고 지정한 운동 에너지 손실에 따라 에너지가 손실됩니다. 운동 에너지 손실 값은 0에서 1 사이로 정의됩니다. 운동 에너지 손실 값이 1이면 전체 운동 에너지가 손실됩니다.
◦ 완전 바운스(Perfect Bounce) - 볼륨 또는 경계의 방향이 변경되지만 에너지가 손실되지 않습니다. 완전 바운스의 경우 입자의 운동량과 운동 에너지가 완전히 보존됩니다.
• ODE 적분기(ODE Integrator) - ODE(상미분 방정식) 풀이 시스템에 대해 다음 옵션 중 하나를 지정합니다.
◦ 경직성(Stiff) - ODE에 대한 고유의 Creo Flow Analysis 명시적 풀이 시스템입니다. 이 모듈에 대한 기본 설정은 경직성(Stiff)입니다. 공차(Tolerance)를 지정할 수 있습니다.
◦ 오일러 - 지정된 초기 값으로 ODE(상미분 방정식)를 풀이하기 위한 1차 수치적 절차입니다.
◦ 런지-쿠타 - 상미분 방정식의 수치 적분을 위한 명시적 방법입니다. 공차(Tolerance)를 지정할 수 있습니다.
핵심 역학
선택한 역학(Dynamics) 모듈에 대해 핵심 역학(Key Dynamics)을 아니요(No) 또는 예(Yes)로 설정하면 해당 모듈이 모든 모듈에 대한 시간 정의(Time Definition)를 제어합니다.
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한 모듈의 이동(1 DOF)(Translation (1 DOF)) 또는 회전(1 DOF)(Rotation (1 DOF))에 대해 핵심 역학(Key Dynamics)을 예(Yes)로 설정할 수 있습니다. 두 번째 모듈에 대해 핵심 역학(Key Dynamics)을 예(Yes)로 설정하면 첫 번째 모듈에 대해 핵심 역학(Key Dynamics)을 아니요(No)로 재설정합니다.
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시뮬레이션 방법
시뮬레이션 방법(Simulation Method)에서 사용할 수 있는 두 가지 시뮬레이션 방법은 다음과 같습니다.
1. 안정(고정된 위치)(Steady(Fixed Position)) - 다음에 따라 볼륨 또는 경계가 안정된 위치로 이동합니다.
◦ 지정(Prescribed) - 볼륨 또는 경계가 첫 번째 이터레이션에서 지정된 위치로 바로 이동합니다.
◦ 힘 균형(Force Balance) - 각 이터레이션에서 의사 시간 단계에 따라 ODE를 풀어 밸브 위치를 구합니다. 안정 시뮬레이션 방법을 선택하면 안정 상태 실행을 위한 ODE 시간(ODE Time for Steady State Run) 옵션이 활성화되고, 제공된 값은 의사 시간 단계(초)가 됩니다.
2. 과도(이동 격자선)(Transient (Moving Grid)) - 볼륨 또는 경계가 지정된 동작 또는 힘 균형에 따라 시간에서 이동합니다. 이는 Flow Analysis 탭의 과도 시뮬레이션에 해당합니다.
동작 유형
볼륨 또는 경계에 대해 선택한 동작은 다음과 같이 지정됩니다.
• 힘 균형(Force Balance) - 과도 시간 단계에 따라 ODE를 풀어 밸브 위치를 구합니다. 힘 균형(Force Balance) 매개 변수에는 다음 사항이 포함되어 있습니다.
◦ 초기 속도(Initial Velocity)(m) - 움직이는 볼륨 또는 경계에 대해 초기 속도(t=0)를 적용합니다. 초기 속도는 시뮬레이션 시작 시 적용됩니다(t=0). 양수 값의 초기 속도는 이동 벡터의 방향과 동일한 방향입니다.
◦ 바디 질량(Body Mass)
◦ 댐핑 계수(Damping Coefficient) - 속도와 상반되는 힘을 생성하며 지정한 평균 값에 종속됩니다. 댐핑 계수와 연관된 힘은 동작 방향과 상반됩니다.
◦ 바디에 대한 추가 힘(Additional Force on Body) - 이동(1 DOF)(Translation (1 DOF)) 동작에 대한 힘 균형에 힘을 추가합니다. 이 옵션은 고급 모드(Advanced Mode)를 선택한 경우 표시됩니다. 이는 이동 방향 벡터의 방향으로 적용됩니다.
• 지정(Prescribed) - 볼륨 또는 경계가 첫 번째 시간 단계에서 지정된 위치로 바로 이동합니다. 변위 값은 여기에 지정됩니다. 지정(Prescribed)을 선택한 후 식 편집기(Expression Editor)를 사용하여 변위에 대한 표현식을 시간 함수로 제공합니다. 표현식 변수 trans_1d.displacement 및 trans_1d.velocity를 사용하여 이 지정된 변위 및 연관된 속도에 액세스합니다. 변위의 단위는 m입니다.
◦ 과도(이동 격자선) 시뮬레이션에 대해 일정 변위를 지정하면 첫 번째 시간 단계에서 볼륨 또는 경계가 해당 위치로 바로 이동합니다.
◦ 지정(Prescribed)에 대해 안정(고정된 위치)을 설정하면 볼륨 또는 경계가 t=0에 해당하는 변위 위치로 바로 이동합니다.
시간 정의
시간 정의는 주기 및 총 시간 단계에 따라 과도 시뮬레이션에 대한 시간 단계의 수 및 크기를 결정합니다. 이 옵션은 과도(이동 격자선)(Transient (Moving Grid))의 경우 표시됩니다. 모듈을 선택하고 핵심 역학(Key Dynamics)을 예(Yes)로 설정하면 시간 정의(Time Definition) 옵션이 표시됩니다.
• 주기(Cycles) - 다음을 기반으로 시뮬레이션에서 시간 단계의 수와 크기를 결정합니다.
◦ 주기 수(Number of Cycles)
◦ 주기당 시간 단계 수(Number of Time Steps per Cycle)
◦ 동작 빈도(Hz)(Motion Frequency(Hz)) - 기본값은 시스템의 고유 빈도에 따라 계산됩니다.
• 전체 시간 단계(Total Time Steps) - 다음을 기반으로 시뮬레이션에서 시간 단계의 수와 크기를 결정합니다.
◦ 주기당 시간 단계 수(Number of Time Steps per Cycle)
◦ 동작 빈도(Hz)(Motion Frequency(Hz))
안정 상태 실행을 위한 ODE 시간
안정 상태 실행을 위한 ODE 시간(ODE Time for Steady State Run)의 기본값은 1입니다. 값이 작을수록 의사 시간 단계가 작아지며, 그 결과 느리지만 더 안정적인 솔루션이 됩니다. 모듈을 선택하고 핵심 역학(Key Dynamics)을 아니요(No)로 설정하면 안정 상태 실행을 위한 ODE 시간(ODE Time for Steady State Run) 옵션이 표시됩니다.
이동 방향
이동 볼륨 또는 경계에 대한 양의 동작 방향을 설정합니다. 이동 방향은 모델 좌표계를 기준으로 
컴포넌트의 관점에서 지정됩니다.
컴포넌트의 관점에서 지정됩니다.최소 변위
이동(1 DOF)(Translation (1 DOF)) 모듈에서 지정한 변위의 최소값을 제한합니다. 최소 변위의 단위는 m이며, 물리적 제한 또는 중지로 고려할 수 있습니다. 지정(Prescribed) 또는 힘 균형(Force Balance)에 해당하는 변위 trans_1d[.subname].displacement가 최소 변위에 도달하면 다음과 같은 상황이 발생합니다.
• trans_1d[.subname].displacement 값이 해당 점 아래로 감소되지 않습니다.
• 볼륨 또는 경계가 선택한 바운스 모델에 해당하는 에너지로 다시 바운스합니다.
| | 기본값은 1입니다.#INF는 이동 방향에 상반되는 객체의 동작에 물리적 제한이 없으며 trans_1d.displacement가 음의 무한대로 이동할 수 있음을 의미합니다. |
최대 변위
이동(1 DOF) 모듈에서 지정한 변위의 최대값을 제한합니다. 최대 변위의 단위는 m이며, 물리적 제한 또는 중지로 고려할 수 있습니다. 지정(Prescribed) 또는 힘 균형(Force Balance)에 해당하는 변위 trans_1d[.subname].displacement가 최대 변위에 도달하면 다음과 같은 상황이 발생합니다.
• trans_1d[.subname].displacement 값이 해당 점 위로 증가하지 않습니다.
• 볼륨 또는 경계가 선택한 바운스 모델에 해당하는 에너지로 다시 바운스합니다.
| | 기본값은 1입니다.#INF는 이동 방향에서 객체의 동작에 물리적 제한이 없으며 trans_1d.displacement가 양의 무한대에 도달할 수 있다는 의미입니다. |