Pinball Tutorial (Professional)

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우희 평
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1 Pinball Tutorial (Professional)

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3 목차 개요... 1 목적... 1 필요요건... 2 순서... 2 예상소요시간... 2 시뮬레이션환경의설정... 3 목적... 3 예상소요시간... 3 RecurDyn 시작하기... 4 Icon 과 Marker 의크기조정... 4 Geometry 의생성... 5 목적... 5 예상소요시간... 5 Guide Geometry 생성... 6 Ball Geometry 의생성 모델저장하기 Force 와 Contact 생성 목적 예상소요시간 압축 Spring 의생성 Ball 과 Ball 사이에서의 Contact 정의 Ball 과 Guide 사이에서의 Contact 정의 모델저장하기 Expression Scope 생성과해석 목적 예상소요시간 Expression 정의 Expression Scope 생성 Dynamic/Kinematic 해석의실행 Design Study 의실행 목적 예상소요시간 Design Study 의실행 실험결과의애니메이션실행 더나은결과를위한생각들... 34

4 Chapter 1 개요 목적 Body 사이에서 Contact 을생성하고이와관련된시뮬레이션을실행하는것은다물체동역학분야에서중요한주제입니다. RecurDyn 은 CAD 소프트웨어에서 Import 된 Geometry 뿐만아니라 RecurDyn 에서만들어진 Body Geometry 에대해모든형태의 Contact 을정의하고이와관련된시뮬레이션을실행할수있도록강력한기능을지니고있습니다. 이튜토리얼에서는 2D 평면에서수직운동을하는 Pinball 모델을모델링하게될것이며, 그모델은 Ball 이출발점에서움직이기시작하여굴곡이있는경사로에올라갔다가내려오게하며, 수직장애물위로 Ball 이움직이도록 Spring 에힘을적절히부여하는것이중요합니다. 이튜토리얼에서는 Contact 의생성에대하여처음으로설명하고있으며, 다음의것을배울수있습니다. Geometry 의생성 Body 사이에서의 Contact 생성 파라미터값의정의 Design Study 의실행또한, 다음의것을하게될것입니다. Ball 이서로 Contact 한후, Guide 와 Contact 하는 Pinball 모델을시뮬레이션으로실행해봅니다. Ball Launcher 의 Driving Force 와시스템의반응사이의관계를연구해봅니다. 1

5 필요요건 순서 이튜토리얼은 RecurDyn 을처음사용하는유저를대상으로합니다. 유저는 3D Crank-Slider 튜토리얼과 Engine with Propeller 튜토리얼또는그와동등한수준의튜토리얼을해본자이어야하며, 물리학에대한기초지식이있어야합니다. 이튜토리얼은다음의과정들로구성되어있으며, 소요되는시간은다음의표와같습니다. 과정시간 ( 분 ) 시뮬레이션을위한환경설정 5 Geometry 의생성 5 Force 와 Contact 생성 15 Expression Scope 생성과해석 10 Design Study 의실행 30 총합 65 약 65 분 예상소요시간 2

6 Chapter 2 시뮬레이션환경의설정 목적 시뮬레이션을실행하기위해 Unit, Material, Gravity, Working Plane 을설정해봅니다. 5 분 예상소요시간 3

RecurDyn 시작하기 RecurDyn 시작을위한새로운모델생성하기 1. 바탕화면에서 RecurDyn 아이콘을더블클릭합니다.

Unit 을 MMKS 로설정합니다. 4. Gravity 를 Y 로설정합니다. 5. OK 를클릭합니다.

View Control 툴바에서 Icon Control 을클릭합니다. Icon Control 대화상자가나타납니다. 2.

7 RecurDyn 시작하기 RecurDyn 시작을위한새로운모델생성하기 1. 바탕화면에서 RecurDyn 아이콘을더블클릭합니다. RecurDyn 이실행되면서 Start RecurDyn 대화상자가나타납니다. 2. Name 입력란에모델의이름을 Pinball 로입력합니다. 3. Unit 을 MMKS 로설정합니다. 4. Gravity 를 Y 로설정합니다. 5. OK 를클릭합니다. Icon 과 Marker 의크기조정 모델을좀더잘보이게하기위해서 Icon 과 Marker 의크기를조정합니다. 아이콘과마커의크기를변경하기 1. View Control 툴바에서 Icon Control 을클릭합니다. Icon Control 대화상자가나타납니다. 2. Icon Size 와 Marker Size 를 10 으로설정합니다. 3. Icon Control 대화상자를닫습니다. Grid 크기를 10 으로설정하기 Home 탭의 Working Plane 그룹에서오른쪽그림과같이각각의 Grid Size 에 10 을입력하고 Enter key 를눌려줍니다. 4

8 Chapter 3 Geometry 의생성 Ground Body 에 Curve Geometry 를사용하여 Ball 의 Guide 를정의하고각각의 Body 로정의된 Ball 을정의해봅니다. 목적 아래와같은 Geometry 를생성해봅니다. Ball 의 Guide 될 Line Geometry 와 Arc Geometry 3 개의 Ball 을표현할 Spherical Geometry Guide 와 2D Contact 을정의하기위한 Ball 내부의 Circle Geometry 10 분 예상소요시간 5

Guide Geometry 생성 Linear Guide Geometry 생성하기 1.

Working Window 의왼쪽상단의제목이 Ground@Pinball 로변경됩니다. Database 창의맨위항목은 Ground 로나타납니다. 2.

Point 1: 0, 0, 0 Point 2: 110, 0, 0 5. Outline 정의를마치기위해, Working Window 에서오른쪽마우스버튼을클릭한후 Finish Operation 를클릭합니다.

9 Guide Geometry 생성 Linear Guide Geometry 생성하기 1. Ground Body 를수정하기위해 Professional 탭의 Marker and Body 그룹에서 Ground 를클릭합니다. Ground Edit 모드에진입한경우아래와같이표기됩니다. Working Window 의왼쪽상단의제목이 로변경됩니다. Database 창의맨위항목은 Ground 로나타납니다. 2. Working Plane 를 XY Plane 으로변경합니다. 3. Ground 탭의 Curve 그룹에서 Outline 을클릭합니다. 4. 다음의포인트값들을입력합니다. Point 1: 0, 0, 0 Point 2: 110, 0, 0 5. Outline 정의를마치기위해, Working Window 에서오른쪽마우스버튼을클릭한후 Finish Operation 를클릭합니다 과정을아래정보들을사용하여세번반복합니다. Point 1: 120, 30, 0 Point 2: 120, 60, 0 Point 1: 140, 30, 0 Point 2: 140, 60, 0 Point 1: 230, 30, 0 Point 2: 450, 30, 0 Working Window 에아래그림과같이 4 개의 Outline 이생성됩니다. Outline2 Outline3 Outline1 Outline4 6

Arc Guide Geometry 생성하기 1. Ground 탭의 Curve 그룹에서 Arc 를클릭합니다. 2.

Center Point : 110, 30, 0 Radius Point : 140, 30, 0 Direction: 0, -1, 0 Angle: 90 Center

Center Point : 170, 60, 0 Radius Point : 140, 60, 0 Direction: 0, 1, 0 Angle: 180 Center

10 Arc Guide Geometry 생성하기 1. Ground 탭의 Curve 그룹에서 Arc 를클릭합니다. 2. Creation Method 를 Point, Point, Direction, Angle 로설정하고아래와같이입력합니다. Center Point : 110, 30, 0 Radius Point : 140, 30, 0 Direction: 0, -1, 0 Angle: 90 Center Point Radius Point Angle Direction 과정을아래정보들을사용하여세번반복합니다. Center Point : 170, 60, 0 Radius Point : 140, 60, 0 Direction: 0, 1, 0 Angle: 180 Center Point : 170, 60, 0 Radius Point : 120, 60, 0 Direction: 0, 1, 0 Angle: 180 Center Point : 230, 60, 0 Radius Point : 200, 60, 0 Direction: 0, -1, 0 Angle : 90 7

Select Toolbar 를이용하여아래그림과같이 Outline1, Outline3, Outline4 와 Arc1, Outline3 Arc2 Outline1 Arc4 Outline4 Arc1 Arc2, Arc4 를선택합니다.

11 생성된 Geometry 는다음의그림처럼보여집니다. Arc3 Arc4 Arc1 Arc2 생성된 Curve 들을이용하여 EdgeCurve 생성하기 1. Ground 탭의 Curve 그룹에서 Edge 를클릭합니다. 2. Creation Method 툴바를 MultiEdge 로설정합니다. 3. Select Toolbar 를이용하여아래그림과같이 Outline1, Outline3, Outline4 와 Arc1, Outline3 Arc2 Outline1 Arc4 Outline4 Arc1 Arc2, Arc4 를선택합니다. Tip: Select Toolbar 를사용하여 MultiEdge 쉽게선택하기 Select Toolbar 기능을사용하면마우스의 Select State 를변경할수있습니다. Select(Default): 이전에선택된것을초기화하고클릭시항상새로 Entity 를선택을합니다. Add or Remove: 클릭시이전에선택된상태를반전시킵니다. 만약선택되지않은 Entity 를클릭하면선택이되고, 이미선택된 Entity 를클릭하면선택이해지됩니다. Add: Entity 를클릭시무조건새로선택합니다. 8

Remove: Entity 를클릭시무조건해지합니다. * Select Toolbar 에서 Select State 를제외한나머지기능들은 Edit Mode 마다다를수있습니다. 4.

다시 Ground 탭의 Curve 그룹에서 Edge 를클릭합니다. 6. Creation Method 툴바를 MultiEdge 로설정합니다. 7.

Working Window 에서오른쪽마우스버튼을클릭한후 Finish Operation 를클릭합니다. EdgeCurve2 이생성됩니다. 9.

12 Remove: Entity 를클릭시무조건해지합니다. * Select Toolbar 에서 Select State 를제외한나머지기능들은 Edit Mode 마다다를수있습니다. 4. Working Window 에서오른쪽마우스버튼을클릭한후 Finish Operation 를클릭합니다. EdgeCurve1 이생성됩니다. 5. 다시 Ground 탭의 Curve 그룹에서 Edge 를클릭합니다. 6. Creation Method 툴바를 MultiEdge 로설정합니다. 7. Select Toolbar 를이용하여아래그림과같이 Outline2 와 Arc3 를선택합니다. Arc3 Outline2 8. Working Window 에서오른쪽마우스버튼을클릭한후 Finish Operation 를클릭합니다. EdgeCurve2 이생성됩니다. 9. Database 에서생성된 EdgeCurve1 과 EdgeCurve2 를제외한 나머지모든 Curve 를제거합니다. 10. Exit 를클릭하여, Ground 의 Edit 모드를해제합니다. (Exit 는상단 툴바에있으며, 오른쪽그림과같이 Working Window 에서오른쪽마우스 버튼을클릭한후나타나는메뉴에도있습니다.) 9

Ball Geometry 의생성 Ball Geometry 와 Circle Goemetry 생성하기 1.

Creation Method 툴바를 Point, Distance 로설정하고아래의값을입력합니다.

Body1 의이름을 Property 대화상자를열어서이름을 Ball_1 로변경합니다. 4. 1-3 과정을아래정보들을사용하여두번반복합니다.

13 Ball Geometry 의생성 Ball Geometry 와 Circle Goemetry 생성하기 1. Professional 탭의 Marker and Body 그룹에서 Ellipsoid 를클릭합니다. 2. Creation Method 툴바를 Point, Distance 로설정하고아래의값을입력합니다. Point : 10, 10, 0 Distance: Body1 의이름을 Property 대화상자를열어서이름을 Ball_1 로변경합니다 과정을아래정보들을사용하여두번반복합니다. Point : 40, 10, 0 Distance: 10 Body Name: Ball_2 Point : 320, 40, 0 Distance: 10 Body Name: Ball_3 Ball_1 Ball_3 Ball_2 모델저장하기 다음장으로넘어가기전에현재의모델을저장합니다. (Tip: File 메뉴에서 Save 를클릭합니다.) 10

14 Chapter 4 Force 와 Contact 생성 이모델의움직임은 Spring Force 에의해시작됩니다. 압축된 Spring 은 Ball_1 을움직이게하고 Ball_2 는 Ball_1 와의접촉력에의해 Guide 를따라움직이게됩니다. 최종적으로는 Ball_3 가 Ball_2 와의접촉력에의해움직이게됩니다. 목적 아래와같은 Force 와 Contact 을생성해봅니다. Ball_1 을움직이게하는압축 Spring Force Ball 과 Ball 사이에서의 Sphere To Sphere Contact Ball 과 Guide 사이에서의 Geo Curve Contact 20 분 예상소요시간 11

압축 Spring 의생성 Spring Force 를생성한후, 압축상태를표현하기위해서그 Spring 의 Properties 를수정합니다. 그결과, Ball_1 은시뮬레이션이시작되면오른쪽으로밀려나갈것입니다. Spring 생성하기 1. Professional 탭의 Force 그룹에서 Spring 을클릭합니다. 2.

15 압축 Spring 의생성 Spring Force 를생성한후, 압축상태를표현하기위해서그 Spring 의 Properties 를수정합니다. 그결과, Ball_1 은시뮬레이션이시작되면오른쪽으로밀려나갈것입니다. Spring 생성하기 1. Professional 탭의 Force 그룹에서 Spring 을클릭합니다. 2. Creation Method 툴바를 Body, Body, Point, Point 로설정합니다. 3. Spring 의 Base Body 를 Ground 로선택하기위해서 Working Window 의빈공간을클릭합니다. ( 또는 Ground 를직접입력합니다.) 4. Spring 의 Action Body 로 Ball_1 을선택합니다. 5. Spring 의 Base, Action Point 로아래값을입력합니다. Point1 : -20, 10, 0 Point2 : 10, 10, 0 Spring Property 수정하기 1. Spring1 의 Property 대화상자를엽니다. 2. Spring 탭에서다음의값으로변경합니다. Stiffness Coefficient: 20 Damping Coefficient: 0.05 Free Length: 45 생성시정의된길이는 30mm 입니다. Free Length 를 45 로변경하므로, Spring 은 15mm 만큼 압축된상태로정의됩니다. Spring Coefficient 를 20 으로설정하여, 300N 의하중이시뮬레이션 초반에서 Ball 에적용되고 Spring 의길이가 45mm 까지늘어나면 Force 는 0 이됩니다. 12

16 3. Graphic 탭에서 Spring Diameter 값을 10 으로변경합니다. 4. OK 를클릭합니다. 13

Ball 과 Ball 사이에서의 Contact 정의 Ball 과 Ball 사이에서의 Contact 생성하기 1. Professional 탭의 Contact 그룹에서 Sph-Sph 를클릭합니다. 2. Creation Method 툴바를 Sphere, Sphere 로설정합니다. 3.

Sphere: Ball_2. Ellipsoid1 Sphere: Ball_3. Ellipsoid1 Ball 과 Ball 사이에서의 Contact Property 수정하기 1. SphereToSphere1 의 Property 대화상자를엽니다. 2.

17 Ball 과 Ball 사이에서의 Contact 정의 Ball 과 Ball 사이에서의 Contact 생성하기 1. Professional 탭의 Contact 그룹에서 Sph-Sph 를클릭합니다. 2. Creation Method 툴바를 Sphere, Sphere 로설정합니다. 3. 아래의 Geometry 들을선택합니다. Sphere: Ball_1.Ellipsoid1 Sphere: Ball_2.Ellipsoid1 4. 다시 Professional 탭의 Contact 그룹에서 Sph-Sph 를클릭하고아래의 Geometry 들을선택합니다. Sphere: Ball_2. Ellipsoid1 Sphere: Ball_3. Ellipsoid1 Ball 과 Ball 사이에서의 Contact Property 수정하기 1. SphereToSphere1 의 Property 대화상자를엽니다. 2. Characteristics 탭에서다음과같이변경합니다. Stiffness Coefficient: 100 Damping Coefficient: 0.2 Dynamic Friction Coefficient: OK 를클릭합니다. 4. SphereToSphere2 에대한 Property 도위와 동일한설정으로변경합니다. 14

Professional 탭의 2D Contact 그룹에서 GeoCir 을클릭하고아래의 Geometry 들을선택합니다. Curve: Ground.

18 Ball 과 Guide 사이에서의 Contact 정의 Ball_1 은 Spring 에의해구속되어하단의 Guide Geometry 와 Contact 될것입니다. Ball_1 과하단 Guide Geometry 사이에서의 Contact 생성하기 1. Professional 탭의 2D Contact 그룹에서 GeoCir 을클릭하고아래의 Geometry 들을선택합니다. Curve: Ground.EdgeCurve1 Circle(Sphere): Ball_1.Ellipsoid1 2. GeoCurContact1 의 Property 대화상자를엽니다. 3. Geo Contact 탭에서그림과같이 Preview 화살표가향하도록변경합니다. Contact Plane Normal(Base): 0, 0, 1 Normal Direction(Base): Up 15

19 4. Characteristic 탭에서다음의값으로변경합니다. Stiffness Coefficient: 100 Damping Coefficient: 0.2 Dynamic Friction Coefficient: OK 를클릭합니다. 16

Ball_2 와하단 Guide Geometry 사이에서의 Contact 생성하기 1. Professional 탭의 2D Contact 그룹에서 GeoCir 를클릭하고아래의 Geometry 들을선택합니다. Curve: Ground.EdgeCurve1 Circle(Sphere): Ball_2.Ellipsoid1 2.

20 Ball_2 와하단 Guide Geometry 사이에서의 Contact 생성하기 1. Professional 탭의 2D Contact 그룹에서 GeoCir 를클릭하고아래의 Geometry 들을선택합니다. Curve: Ground.EdgeCurve1 Circle(Sphere): Ball_2.Ellipsoid1 2. GeoCurContact2 의 Property 대화상자를엽니다. 3. Geo Contact 탭에서그림과같이 Preview 화살표가향하도록변경합니다. Contact Plane Normal(Base): 0, 0, 1 Normal Direction(Base): Up 4. Characteristic 탭에서다음의값으로변경합니다. Stiffness Coefficient: 100 Damping Coefficient: 0.2 Dynamic Friction Coefficient: OK 를클릭합니다. 17

21 Ball_2 와상단 Guide Geometry 사이에서의 Contact 생성하기 1. Professional 탭의 2D Contact 그룹에서 GeoCir 를클릭하고아래의 Geometry 들을선택합니다. Curve: Ground.EdgeCurve2 Circle(Sphere): Ball_2.Ellipsoid1 2. GeoCurContact3 의 Property 대화상자를엽니다. 3. Geo Contact 탭에서그림과같이 Preview 화살표가향하도록변경합니다. Contact Plane Normal(Base): 0, 0, 1 Normal Direction(Base): Down 18

22 4. Characteristic 탭에서다음의값으로변경합니다. Stiffness Coefficient: 100 Damping Coefficient: 0.2 Dynamic Friction Coefficient: OK 를클릭합니다. Ball_3 와하단 Guide Geometry 사이에서의 Contact 을생성하기 1. Professional 탭의 2D Contact 그룹에서 GeoCir 를클릭하고아래의 Geometry 들을선택합니다. Curve: Ground.EdgeCurve1 Circle(Sphere): Ball_3.Ellipsoid 2. GeoCurContact4 의 Property 대화상자를엽니다. 3. Geo Contact 탭에서그림과같이 Preview 화살표가향하도록변경합니다. Contact Plane Normal(Base): 0, 0, 1 19

23 Normal Direction(Base Geometry): Up 4. Characteristic 탭에서다음의값으로변경합니다. Stiffness Coefficient: 100 Damping Coefficient: 0.2 Dynamic Friction Coefficient: OK 를클릭합니다. 20

Contact 의 Smooth 옵션과 Force Display 정의하기 Ball 과 Guide 사이에 Smooth Contact 옵션을적용하고 Contact

Database 에서 GeoCurContact 4 개를모두선택한후 Ctrl Key 를누른상태에서마우스오른쪽을클릭하여 Properties 를클릭합니다.

Geo Contact 탭에서 Node Contact 을해지합니다. 3. Advance Setting 버튼을클릭합니다. 4.

24 Contact 의 Smooth 옵션과 Force Display 정의하기 Ball 과 Guide 사이에 Smooth Contact 옵션을적용하고 Contact 결과를시각적으로확인하기위해 Force Display 와관련된옵션을정의합니다. 1. Database 에서 GeoCurContact 4 개를모두선택한후 Ctrl Key 를누른상태에서마우스오른쪽을클릭하여 Properties 를클릭합니다. 여러 Entity 의 Property 를한번에수정할수있는 Multi-Property 대화상자가열립니다. 2. Geo Contact 탭에서 Node Contact 을해지합니다. 3. Advance Setting 버튼을클릭합니다. 4. Advance Setting 대화상자가나타나면 Smooth Edge Contact 을켭니다. 5. OK 를눌러대화상자를닫습니다. 6. Geo Contact 탭에서 Force Display 를 Base 로변경합니다. 7. Multi-Property 대화상자에서 OK 를클릭합니다. 모델저장하기 다음장으로넘어가기전에현재의모델을저장합니다. (Tip : File 메뉴에서 Save 를클릭합니다.) 21

25 Chapter 5 Expression Scope 생성과해석 목적 이장에서는두 Body 간의거리를측정하는 Expression 을정의해보고시뮬레이션을실행해봅니다. 또한, Expression 결과를 Scope 를통해확인해봅시다. 30 분 예상소요시간 22

Expression 정의 두 Body 간의거리를측정하는 Expression 을정의합니다. 1. SubEntity 탭의 Expression 그룹에서 Expression 을클릭합니다. 2. Expression List 대화상자가나타나면 Create 버튼을클릭합니다. 3. Expression 대화상자가나타나면다음과같이합니다. 4.

26 Expression 정의 두 Body 간의거리를측정하는 Expression 을정의합니다. 1. SubEntity 탭의 Expression 그룹에서 Expression 을클릭합니다. 2. Expression List 대화상자가나타나면 Create 버튼을클릭합니다. 3. Expression 대화상자가나타나면다음과같이합니다. 4. Name 을 Exp_Ball2_PosX 로변경합니다. 5. Expression 텍스트상자에서 DX(1) 를입력합니다. 6. Expression 대화상자의 Argument List 에서 Add 를클릭합니다. 7. Database 에서 Ball_2 목록을펼친후하위에나타나는 Markers 목록을펼칩니다. 8. Database 의 Ball_2 아래에있는 Markers 목록에서 CM 을 Expression 대화상자의 Argument List 에빈텍스트박스안으로드래그합니다. 9. Expression 대화상자에서 OK 를클릭합니다. 10. Expression List 대화상자에서 OK 를클릭합니다. Tip: Expression 의 Marker 변경하기위 Expression 에서 Argument List 에사용된 Marker 는 Body 의 Center Marker(CM) 로무게중심을의미합니다. Expression 에서는 CM 대신에사용자가정의한 General Marker 를사용할수도있습니다. General Marker 는 Professional 탭의 Marker and Body 그룹에 Marker 를클릭하면생성할수있습니다. 23

27 Expression Scope 생성 위에서정의한 Exp_Ball2_PosX 에대한결과를 Plot 을거치지않고바로 Scope 를생성하여확인할수있습니다. 1. Analysis 탭의 Scope 그룹에서 Expression 을클릭합니다. 2. Name 을 Scope_Ball2_PosX 로변경합니다. 3. EL 버튼을클릭하여위에서생성한 Exp_Ball2_PosX 를클릭후 OK 를클릭합니다. 4. Display 체크된것을확인후 OK 를클릭합니다. Expression 에대한 Scope 를볼준비가되었습니다. 24

Dynamic/Kinematic 해석의실행 방금생성된모델에서, Force 와 Motion 이미치는영향을보기위해 Dynamic/Kinematic 해석을실행합니다.

General 탭에서시뮬레이션의 End Time 과 Step 의수를정합니다. End Time : 0.

Step 의수가 500 이고 Plot Multiplier Step Factor 가 4 이기때문에 2000 개의 Plot 이출력됩니다. 5. Analysis 탭의 Animation Control 그룹에서 Force Display Setting 을클릭합니다.

28 Dynamic/Kinematic 해석의실행 방금생성된모델에서, Force 와 Motion 이미치는영향을보기위해 Dynamic/Kinematic 해석을실행합니다. 1. Analysis 탭의 Simulation Type 그룹에서 Dyn/Kin 을클릭합니다. 2. General 탭에서시뮬레이션의 End Time 과 Step 의수를정합니다. End Time : 0.5 Step : 500 Plot Multiplier Step Factor : 4 3. Parameter 탭에서 Maximum Time Step 을 1.e-004 로변경합니다. 4. Simulate 를클릭합니다. RecurDyn 은 Ball 과 Spring, Contact 들에있는 Motion 들과 Force 들을계산합니다. Step 의수가 500 이고 Plot Multiplier Step Factor 가 4 이기때문에 2000 개의 Plot 이출력됩니다. 5. Analysis 탭의 Animation Control 그룹에서 Force Display Setting 을클릭합니다. 6. Contact 에대한 Force Display 결과를명확하게확인하기 위해 Scale 을 50 으로변경합니다. 7. View Control 툴바에서 Icon Control 을클릭합니다. 8. All Icon 를체크를해지하여 Working Window 의모든아이콘을숨깁니다. 9. Icon Control 대화상자를닫습니다. 25

29 10. Analysis 탭의 Animation Control 그룹에서 Play 버튼을눌러모델을움직이게합니다. 위에서정의한 Expression 에대한 Scope 결과가아래와같이그려집니다. Spring 의 Free Length 를 45mm 부터 54 까지 1mm 씩키우면서해석해보고싶은경우수동으로 대화상자에서값을수정한후반복해서해석을진행해야합니다. 이러한반복해석과정을수동으로하고 싶지않을경우자동화된 Design Study 가해결해줄것입니다. 26

30 Chapter 6 Design Study 의실행 목적 이장에서는언덕위로 Ball 이움직일수있도록 Spring 에어떻게힘을부여할것인지 Design Study 를실행하여알아봅니다. 30 분 예상소요시간 27

Design Study 의실행 Design Study 과정요약 1. Parametric Value 인 Spring 의 Free Length 를정의합니다. 2. Parametric Value 로부터 Design Variable 를정의합니다. Spring 의 Free Length 의범위는 45mm 에서 54mm 까지입니다. 3.

31 Design Study 의실행 Design Study 과정요약 1. Parametric Value 인 Spring 의 Free Length 를정의합니다. 2. Parametric Value 로부터 Design Variable 를정의합니다. Spring 의 Free Length 의범위는 45mm 에서 54mm 까지입니다. 3. Performance Index 를정의합니다. Ball_2 의 X 방향최대값을측정할것이며, Ball_2 의 X 방향최대값이 170 이상되려면 Ball_2 는수직으로된장애물의꼭대기를지나가야합니다. 4. Number of Trials 를 10 으로설정합니다. 45mm 부터 1mm 의간격으로 10 번변경되어 54mm 까지변경됩니다. 5. Design Study 를실행합니다. Output 들은다른 Output 파일들을자동적으로연결하게될것입니다. 6. Design Study 에서결과를검토하고 Plot 합니다. 7. 특정실험을선택하여 Animation 으로봅니다. Parametric Value 정의하기 1. Spring1 의 Property 를엽니다. 2. Free Length 옆에있는 Pv 버튼을클릭합니다. 3. Parametric Value List 대화상자가나타나면 Add 버튼을클릭하여아래와같이입력합니다. Name: Spring_Free_Length Value: Parametric Value List 대화상자에서 OK 를클릭합니다. 5. Free Length 에 PV 가정상적으로입력되었는지확인하고 Spring1 의 Property 대화상자에서 OK 를클릭합니다. 28

Name: DV_Spring_Lo Value: Spring_Free_Length Value Range: Absolute Min And Max Value Min Value: 45 Max Value: 54 5. OK 를클릭합니다. 6.

32 Design Variable 정의하기 1. Analysis 탭의 Simulation Type 그룹에서 DOE 를클릭하여 Design Study 대화상자를엽니다. 2. Design Variables 에서 Add 버튼을클릭합니다. 3. Design Variable List 대화상자가나타나면 Create 버튼을클릭합니다. 4. Design Variable 대화상자가나타나면다음과같이입력합니다. Name: DV_Spring_Lo Value: Spring_Free_Length Value Range: Absolute Min And Max Value Min Value: 45 Max Value: OK 를클릭합니다. 6. Design Variable List 대화상자에서 OK 를클릭합니다. Performance Index 를정의하기 1. Design Study 대화상자의 Performance Indexes 에서 Add 버튼을클릭합니다. 2. Performance Index List 대화상자가나타나면 Add 버튼을클릭하고다음과같이입력합니다. Name: Ball_2_Travel Type: Max Value Expression: Exp_Ball2_PosX 3. Performance Index List 대화상자에서 OK 를클릭합니다. 29

Number of Trials 설정하기 Design Study 대화상자의 Number of

Output 윈도우에서 10 번실행이됨을알수있으며, 실행이 완료되면 Design Study

33 Number of Trials 설정하기 Design Study 대화상자의 Number of Levels 에서 10 을 입력합니다. Design Study 실행하기 Design Study 대화상자에서 Simulate 버튼을클릭합니다. Output 윈도우에서 10 번실행이됨을알수있으며, 실행이 완료되면 Design Study 대화상자가다시나타납니다. Plot 결과검토하기 : 1. Result Sheet 버튼을클릭합니다. 10 번실행된목록이나타납니다. 첫번째칸은 Spring 의 Free Length 값을보여줍니다. 두번째칸은 Ball_2 중심의최대 X 값을보여줍니다. 30

34 2. Performance Indexes 제목아래에있는 Ball_2_Travel Performance Index 의 Plot 을보기 위해 Ball_2_Travel 앞에있는박스를클릭합니다. 3. Plot 을클릭하면다음과같이나타납니다. 4. Plot 창을닫은후 Result Sheet 대화상자에서 Close 를클릭합니다. 5. Design Study 대화상자에서 OK 를클릭합니다. 31

35 실험결과의애니메이션실행 Ball_2 가수직으로된장애물을처음으로지나가는실험이 5 번째실험임을확인할수있습니다. 특정실험결과를애니메이션으로실행하기 1. File 메뉴에서 Import 버튼을클릭합니다. 2. Files of Type 을 RecurDyn Animation Data File (*.rad) 으로설정합니다 번째실험의애니메이션결과가담겨있는 Pinball_5.rad 를더블클릭합니다. 4. Animation 툴바에서 Play 버튼을누릅니다. 32

Select Camera 를이용해서애니메이션재생하기 1. Analysis 탭의 Animation Control 그룹에서 Select Camera 를클릭합니다. 2. Camera 대화상자가나타나면 Camera Type 에서 Following Camera 를선택합니다. 3. Target 의입력란에다음정보를입력합니다.

36 Select Camera 를이용해서애니메이션재생하기 1. Analysis 탭의 Animation Control 그룹에서 Select Camera 를클릭합니다. 2. Camera 대화상자가나타나면 Camera Type 에서 Following Camera 를선택합니다. 3. Target 의입력란에다음정보를입력합니다. Reference Marker: Ball_1.CM Offset: 0, 0, 0 4. Add 버튼을클릭하여 Camera List 에추가하고 List 에서다음정보를변경합니다. Start Frame: 0 End Frame: 과정을아래정보를이용하여반복합니다. Reference Marker: Ball_2.CM Offset: 0, 0, 0 Start Frame: 21 End Frame: OK 를클릭합니다. 아래그림과같이 0 부터 20 까지의 Frame 에서는 Ball_1 의 CM 을따라애니메이션이재생이되다가 21 부터 501 까지의 Frame 에서는 Ball_2 의 CM 을따라재생됩니다. 다른 Camera Type 을 Frame 마다적절하게설정한경우보다좋은 Posting 을할수있습니다. 33

37 더나은결과를위한생각들 몇번의실험을통해얻은애니메이션결과를보면, Pinball 모델의움직임을잘이해할수있습니다. 여기서, 몇가지를더생각해봅시다. 그모델은낮은마찰계수 (0.1) 이사용되었고표면에서서로영향을미치고있는 Ball 의마찰을보여줍니다. 낮은마찰로설정하는것은 Pinball 모델을위한좋은가설이지만, 무엇이그모델에영향을미칩니까? 마찰계수는얼마나변경해야합니까? 이모델에서증가된마찰효과를연구하기위해서는어떻게해야합니까? 증가된마찰은 Spring 에더강한힘을부여합니까? 아니면더약한힘을부여합니까? Thanks for participating in this tutorial! 34

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