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CAE

CAE-사출성형해석(Moldflow)17

by 뭉형 2022. 5. 21.

Use surface mesh matching : 3D mesh 생성의 첫 번째 단계는 두께 방향으로 node들을 생성하는 것이고, 이러한 node들을 생성하기 위해서는 Dual-domain mesh에서 서로 matching 되는 요소를 찾아 두께 방향을 결정한다. 그러나 우측과 같은 판상 형상이 아닌 제품들은 matching 되는 요소들이 없기 때문에 이 옵션을 사용하지 않는 것이 mesh 품질 개선에 도움이 된다. Tetra aspect ratio control : 3D mesh는 여러 단계를 거쳐서 만들어지게 된다. Automatic optimization의 경우는 중간 단계에서 일시적으로 high aspect ratio는 허용되며, 최종 단계에서 aspect ratio를 줄이기 위하여 node들을 재배치하여 최적의 mesh를 생성한다. 이 옵션을 사용하면 mesh 수를 최소화할 수 있다. Maximum allowed aspect ratio 옵션은 이와 다르게 모든 중간단계에서 지정한 aspect ratio를 관리하기 때문에 최종 aspect ratio는 개선될 수 있지만 mesh 수가 크게 증가하는 경향을 보인다. Node biasing through thickness : 두께 방향으로 균일한 간격이 mesh를 생성하는 것이 아니라 경우에 따라서는 제품 표면 또는 중앙에 보다 조밀한 mesh를 생성하는 것이 요구되는 경우가 있다. 이런 경우에 이 옵션을 사용하여 두께 방향으로 mesh의 조밀도를 다르게 할 수 있다. 3D gas 해석의 경우는 제품 중앙부에 Gas가 침투하기 때문에 제품 중앙 부분의 조밀한 mesh가 요구되고, 러너 shear-heating의 경우는 제품 표면의 mesh가 조밀한 것이 중요할 수 있다. 생성된 3D mesh의 형상을 확인을 위해서는 제품 내부를 확인하여야 한다. 이러한 경우에 가장 편리한 방법은, 먼저 layer에서 "New layer"를 생성하고, 그 layer의 체크 마크를 제거한 다음, 마지막으로 일부 요소들을 선택하여 새롭게 생성된 layer로 "Assign"하면 선택된 요소들이 표시되지 않게 되어 제품 내부를 확인할 수 있다. 다이렉트 3D Meshing 절차 : MDL을 이용하여 모델 불러오기와 동시에 3D meshing이 가능하다. 다이렉트 3D meshing이 가능하려면 설계된 모델의 완성도가 상당히 중요하다. 그렇지 않은 경우에는 mesh 생성 시 에러가 발생하여, 이러한 경우에는 "2D를 이용한 3D meshing" 방법을 이용하여야 한다. 먼저 import에서 " solide(3D)"를 선택하고, "AMDL Options"를 클릭하면 "Edge Length"와 "3D Mesh Control"에서 최소 layer 수를 입력할 수 있다. 모든 입력을 마친 후 "OK"를 클릭하면 MDL을 이용한 다이렉트 3D mesh가 생성된다. 러너의 설계 : 기본적으로 runner는 curve를 이용한 1D beam 요소로 형상화한다. 3D 해석을 위한 러너는 일반적으로 Dual-domain mesh 단계에서 모두 끝마치는 것이 편리하다. 이것은 3D mesh 생성 후 제품 표면 node를 게이트 위치로 이동하면 3D mesh에 에러가 발생하는 경우가 발생할 수 있기 때문이다. 물론 node의 이동이 필요 없는 경우에는 3D mesh에 1D 러너 시스템을 설계해도 무방하다. 따라서 항상 Dual-domain 모델의 복사본을 보관하는 것이 편리하며, 없는 경우에는 3D mesh를 다시 Dual-domain mesh로 변환 가능하다. 3D Runner의 설계 : 러너를 3D 요소로 생성하여야 하는 경우가 있다. 특히 러너 shear heating에 의한 비대칭 충전을 고려하여야 하는 경우와 러너의 비대칭 분기의 경우이다. 이 경우 러너의 3D mesh 생성은 제품 모델과 함께 단일 모델로 설계하고 앞에서 설명한 두 가지 방법으로 meshing을 하는 것이다. 또한 "injection location" 설정은 아래 그림과 같이 edge node를 제외한 스프루 상단의 모든 node에 설정하여야 한다. 이렇게 함으로써 solver는 스프루 상단 전면으로 수지가 유입되는 것으로 계산한다. 러너 시스템 중에서 게이트만 3D로 설계한 경우에도 동일하다. 러너 없이 제품 모델에 하나의 "Injection location"만 지정하는 경우에는 제품의 형상을 고려하여 적절한 크기의 게이트를 자동으로 설정한다. 그러나 이 경우에 mesh의 조밀도에 따라서 solver가 인식하는 게이트의 크기는 달라질 수 있으므로 유의하여야 한다. 실제 해석에 사용되는 게이트의 크기는 자동으로 설정된 게이트 크기의 영역에 포함되는 node들의 연결 영역이다. 따라서 mesh가 조밀하지 못할 경우에는 그 반대의 경우보다 실제 게이트의 크기는 더 작게 인식된다.

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