Water Sloshing (Particleworks)

Transcription

1 Water Sloshing (Particleworks)

2 Copyright 2019 FunctionBay, Inc. All rights reserved. User and training documentation from FunctionBay, Inc. is subjected to the copyright laws of the Republic of Korea and other countries and is provided under a license agreement that restricts copying, disclosure, and use of such documentation. FunctionBay, Inc. hereby grants to the licensed user the right to make copies in printed form of this documentation if provided on software media, but only for internal/personal use and in accordance with the license agreement under which the applicable software is licensed. Any copy made shall include the FunctionBay, Inc. copyright notice and any other proprietary notice provided by FunctionBay, Inc. This documentation may not be disclosed, transferred, modified, or reduced to any form, including electronic media, or transmitted or made publicly available by any means without the prior written consent of FunctionBay, Inc. and no authorization is granted to make copies for such purpose. Information described herein is furnished for general information only, is subjected to change without notice, and should not be construed as a warranty or commitment by FunctionBay, Inc. FunctionBay, Inc. assumes no responsibility or liability for any errors or inaccuracies that may appear in this document. The software described in this document is provided under written license agreement, contains valuable trade secrets and proprietary information, and is protected by the copyright laws of the Republic of Korea and other countries. UNAUTHORIZED USE OF SOFTWARE OR ITS DOCUMENTATION CAN RESULT IN CIVIL DAMAGES AND CRIMINAL PROSECUTION. Registered Trademarks of FunctionBay, Inc. or Subsidiary RecurDyn is a registered trademark of FunctionBay, Inc. RecurDyn/Professional, RecurDyn/ProcessNet, RecurDyn/Acoustics, RecurDyn/AutoDesign, RecurDyn/Bearing, RecurDyn/Belt, RecurDyn/Chain, RecurDyn/CoLink, RecurDyn/Control, RecurDyn/Crank, RecurDyn/Durability, RecurDyn/EHD, RecurDyn/Engine, RecurDyn/eTemplate, RecurDyn/FFlex, RecurDyn/Gear, RecurDyn/DriveTrain, RecurDyn/HAT, RecurDyn/Linear, RecurDyn/Mesher, RecurDyn/MTT2D, RecurDyn/MTT3D, RecurDyn/Particleworks I/F, RecurDyn/Piston, RecurDyn/R2R2D, RecurDyn/RFlex, RecurDyn/RFlexGen, RecurDyn/SPI, RecurDyn/Spring, RecurDyn/TimingChain, RecurDyn/Tire, RecurDyn/Track_HM, RecurDyn/Track_LM, RecurDyn/TSG, RecurDyn/Valve are trademarks of FunctionBay, Inc. Edition Note This document describes the release information of RecurDyn V9R3.

3 목차 개요... 1 목적... 1 필요요건... 2 과정... 2 RecurDyn 리본에 Particleworks UI 등록... 3 목적... 3 예상소요시간... 3 Configuration XML 파일가져오기... 4 Particleworks Solver DLL 파일가져오기... 오류! 책갈피가정의되어있지않습니다. RecurDyn 모델생성... 6 목적... 6 예상소요시간... 6 RecurDyn 시작하기... 7 Geometry 생성하기... 7 Translate Joint 생성하기... 9 Wall 생성하기 *.wall 파일내보내기 동역학모델해석하기 Particleworks 모델생성 목적 예상소요시간 Particleworks 시작하기 Preprocess 설정하기 Co-simulation 준비하기 Co-simulation 목적 예상소요시간 Co-simulation RecurDyn Animation 보기 Plot 보기 Particleworks Postprocessing 목적 예상소요시간 Particleworks Animation 보기 Surface 생성하기 결과분석및검토 목적 예상소요시간... 35

4 결과비교분석하기... 36

5 Chapter 1 개요 본교재는 RecurDyn 과 Particleworks 두소프트웨어간의 Co-simulation 하는방법을다루고있습니다. RecurDyn 은기구해석부분을담당하고, Particleworks 는 MPS(Moving Particle Simulation) 법을이용해유체해석을담당합니다. 본교재에서는두소프트웨어를사용하여강체의움직임에따른유체의거동을해석하게됩니다. 본교재에서다루게될모델은논문에서발췌한유체슬로싱 (Sloshing) 실험모델로서, 유체를담고있는사각탱크를좌우로움직였을때유체의거동과압력결과를분석하는실험입니다. 슬로싱문제는유체운동중가장두드러진현상중하나이며, 극심한슬로싱유동은유체가주는충격으로인해용기와주변구조물까지파손시킬우려가있어많은연구가진행되어왔습니다. 본교재에서참조한논문은유체해석방법중하나인 CIP(Constrained Interpolation Profile) 법을이용하여해석한결과를실험을통해얻은결과와비교분석하는내용을다루고있습니다. 본교재에서도논문구성과동일하게 Particleworks(MPS 법 ) 로해석한결과와실험의결과를비교분석하는내용을다루고자합니다. 참조논문 : Numerical simulation of violent sloshing by a CIP-based method, Kishev etal(2006) 목적 본교재에서다루고자하는내용은다음과같습니다. RecurDyn 을통한강체모델생성및 *.wall 파일내보내는방법 Particleworks 에서입자들을생성하는방법 Particleworks 에서유체물성을설정하는방법 RecurDyn 에서 Co-simulation 을수행하는방법 Particleworks 에서 Post-processing 을수행하는방법 1

6 필요요건 본교재는 RecurDyn 에서제공하는 Basic Tutorial 을사전에숙지한사용자를위한것입니다. 따라서본교재를사용하기위해서는앞서언급된교재를선행해야본교재의이해를높일수있습니다. 본교재를진행하기위해서는 Particleworks 소프트웨어가설치되어있어야합니다. 본교재는 Particleworks 버전으로진행하였습니다. 본교재는그래픽카드 NVIDIA GeForce GTX TITAN Black 으로해석을진행하였으며, 컴퓨터의사양및소프트웨어의버전에따라해석결과에미소한차이가있을수있습니다. 과정 본교재는다음의과정들로구성되어있습니다. 각각의과정을완성하기까지걸리는시간은아래의표와같습니다. (* 소요시간 ( 분 ) 은컴퓨터의사양과숙련도에따라달라질수있습니다.) 과정시간 ( 분 ) RecurDyn 리본에 Particleworks GUI 등록 10 RecurDyn 모델생성 15 Particleworks 모델생성 15 Co-simulation 120 Particleworks Post-processing 30 결과분석및검토 5 총합 195 2

7 Chapter 2 RecurDyn 리본에 Particleworks UI 등록 RecurDyn 리본 GUI 에는기본적으로 External SPI(Particleworks) GUI 가보이지않습니다. 별도로제공되는 Configuration XML 파일을사용하여 RecurDyn 에 GUI 를추가해야합니다. 목적 본장에서는 Particleworks 소프트웨어에서제공하는 Configuration XML 파일을사용하여 RecurDyn 리본에 GUI 에 External SPI(Particleworks) 탭을추가하는방법과 Particle Solver DLL 을세팅하는방법을배우게됩니다. 10 분 예상소요시간 3

8 Configuration XML 파일가져오기 Particleworks.xml 파일복사하기 Particleworks 소프트웨어설치경로에있는 Particleworks.xml 파일을복사합니다. <Particleworks Install Path>\module\Particleworks.xml RecurDyn 폴더에붙여넣기 위에서복사한 Particleworks.xml 파일을아래경로에붙여넣습니다. <RecurDyn Install Path>\Bin\Solver\CoSim\StdParticleInterface\Particleworks.xml RecurDyn GUI 확인하기 RecurDyn 을실행해보면아래그림과같이리본 GUI 에 External SPI 탭이생성되고하위에 Particleworks 그룹이생성됩니다. Particle Solver DLL 경로확인하기 Particle Solver DLL 파일이있어야할경로를확인합니다. 1. External SPI 탭의 Particleworks 그룹에서 Settings 를클릭합니다. 2. 대화상자가나타나면 Info 버튼을클릭합니다. Info 대화상자에서 DLL Path 를확인할수있습니다. 이값은 Particleworks 의기본설치위치로 설정되어있기때문에 Particleworks 를다른경로에설치하였다면 Configuration XML 파일에서 DLL Path 를수정해줘야합니다. 4

9 Tip: Configuration XML 에서 Particle Solver DLL Path 수정하기 (Info 의 DLL Path 가다른경우진행 ) 1. Particleworks.xml 파일을엽니다. 2. 아래그림과같이 <Path> 뒤에적힌 DLL 경로를알맞게수정합니다. 3. Configuration XML 파일을저장합니다. 4. Configuration XML 이정상적으로수정된것을확인한후 RecurDyn 을재시작합니다. 5

10 Chapter 3 RecurDyn 모델생성 본교재에서 RecurDyn 은동역학모델생성과더불어 Particleworks 에서필요한파일을제공하는역할을합니다. 이번장에서는좌우로슬로싱하는동역학모델을생성하고 Particlewoks 에서필요한파일을내보냅니다. 목적 본장에서는해석에필요한동역학모델을생성하는방법과 Particleworks 에서필요한파일을내보내는방법을배우게됩니다. 15 분 예상소요시간 6

11 RecurDyn 시작하기 새모델생성하기 1. RecurDyn 을실행합니다. RecurDyn 이실행되면서 Start RecurDyn 대화상자가나타납니다. 2. Model Name 입력란에 Sloshing 을입력합니다. 3. Unit 을 MKS 단위계로변경합니다. 4. OK 를눌러새모델을생성합니다. 모델저장하기 File 메뉴에서, Save As 를클릭하여원하는위치에 Sloshing.rdyn 으로저장합니다. ( 본장에서생성된모델은 3 장에서 Particleworks 프로젝트폴더로옮겨집니다.) Geometry 생성하기 유체를둘러싸는 Container Geometry 를생성합니다. 5. Working Window 를 XY 평면으로변경합니다. 6. Professional 탭의 Marker and Body 그룹에서 Box 를클릭합니다. 7. 생성방법을 Point, Point, Depth 로변경합니다. 8. 입력란에아래값들을입력합니다. Point1: -0.3, 0, 0 Point2: 0.3, 0.3, 0 Depth:

12 9. 생성된 Body1 의이름을 Container 로변경합니다. 10. Container Body 의 Edit 모드에들어갑니다. 11. Geometry 탭 Local 그룹에서 Shell 을클릭합니다. 12. Working Window 에서 Box1 을선택합니다. 13. Shell Operation 대화상자가뜨면오른쪽그림과같이입력합니다. Direction: Outward Value: 2.e OK 를클릭하여대화창을닫습니다. 15. 생성된 Shell1 의 Property 대화상자에서 Graphic Property 탭의 Transparency 를높입니다. 두께가 0.02 미터인 Shell 형태의 Geometry 가 생성되었음을확인합니다. 16. Edit 모드에서나옵니다. 8

13 Translate Joint 생성하기 Container Body 를좌우로흔들기위한 Joint 를생성합니다. 1. Professional 탭의 Joint 그룹에서 Translate 를클릭합니다. 2. 생성방법을 Body, Body, Point, Direction 로설정합니다. 3. 입력란에아래의값들을입력합니다. Body1: Ground Body2: Container Point: 0, 0.15, 0 Direction: 1, 0, 0 4. TraJoint1 의 Property 대화상자를띄웁니다. 5. Include Motion 옵션을선택하고, Motion 버튼을클릭합니다. 6. Type 을 Displacement 로설정하고수식을입력하기위해 EL 버튼을클릭합니다. 7. Create 버튼을눌러아래값을입력하여 Expression 을생성합니다. Name: Ex_Sloshing Value: 0.05*sin(2*pi/1.3*dim(time,2)) 9

14 위의수식은 2 초부터 1.3 초의주기로 0.05m 진폭을그리는식입니다. 2 초의지연시간은 2 초 0.05m 유체입자의초기안착을위한것입니다. 1.3 초 8. OK 를눌러모든대화상자를닫고, Expression 을적용시킵니다. 지금까지 RecurDyn 에서필요한모든모델링이완료되었습니다. 이제 Particleworks 와 Cosimulation 하기위해 Wall 을생성하도록하겠습니다. 10

15 Wall 생성하기 생성된 Container Body 에대하여 Wall 을생성해줍니다. 1. External SPI 탭의 Particleworks 그룹에서 Walls 를클릭합니다. 2. Working Window 에서 Solid 로서 Container.Shell1 을클릭합니다. Note: Wall 이란? Wall 은유체와접하는강체를정의하는 Entity 이다. RecurDyn 은 Wall 을통해유체력에대한 데이터를받고 Paticleworks 는 Wall 을통해강체의움직임에대한데이터를받는다. *.wall 파일내보내기 1. External SPI 탭의 Particleworks 그룹에서 Export 를클릭합니다. 2. 대화상자가나타나면저장할폴더를찾아선택후 OK 를클릭하여저장합니다. 저장된폴더에 rd_pw.wall 파일과 WallGeometries 폴더가생성됩니다. 본장에서생성된파일들은 4 장에서 Particleworks 프로젝트폴더로옮겨집니다. Note: WallGeometries 폴더에는 Wall Geometry 에대한파일들 (*.obj or *.stl) 이저장됩니다. 그리고 rd_pw.wall 파일에는 Wall Geometry 의위치자세에대한정보들이들어있습니다. 11

16 동역학모델해석하기 RecurDyn 단독해석하기 Particleworks 와 Co-simulation 하기전에생성된모델이정상적으로움직이는지확인해볼필요가 있습니다. RecurDyn 만단독해석을수행하기위해 Connect 상황을해지합니다. 1. External SPI 탭의 Particleworks 그룹에서 Connect 를비활성화합니다. 2. Analysis 탭의 Simulation Type 그룹에서 Dyn/Kin 을클릭합니다. 3. 아래와같이옵션을설정합니다. End Time: 14 Step: Simulate 버튼을클릭하여해석합니다. Animation 확인하기 해석이완료되면애니메이션을 Play 해봅니다. Container Body 가좌우로움직이는것을확인할수있습니다. 동역학모델링이모두완료되었습니다. 이제모델을저장한후, RecurDyn 을닫고 Particleworks 의모델링을진행하도록합니다. 12

17 Chapter 4 Particleworks 모델생성 Particleworks 에는여러방법으로유체입자를생성할수있습니다. 본교재에서는정의된평면으로부터 Wall 의경계면까지입자를채우는방식을사용합니다. 목적 본장에서는유체입자를생성하는방법과물성을입력하는방법그리고해석환경을설정하는방법을배우게됩니다. 15 분 예상소요시간 13

18 Particleworks 시작하기 새모델생성하기 1. 바탕화면에서 Particleworks 아이콘을더블클릭합니다. 2. File 탭의 New Project 를클릭합니다. New Project 대화상자가나타납니다. 3. Next 를클릭합니다. 4. Project Name 입력란에 Sloshing 을입력합니다. 5. Project Location 입력란에프로젝트가생성될위치를입력합니다. 6. Finish 를눌러새모델을생성합니다. RecurDyn 모델및 Wall 관련파일복사하기 두소프트웨어가 Co-simulation 을하기위해서는 RecurDyn 모델과 Wall 파일이반드시 Particleworks 프로젝트폴더안에있어야합니다. 3 장에서생성된 Sloshing.rdyn 파일, rd_pw.wall 파일그리고 WallGeometries 폴더를 Particleworks 프로젝트가생성된폴더안에존재하는 scene 폴더에옮겨놓습니다. ( 폴더경로 : <ProjectLocation>/Sloshing/scene) 14

19 Preprocess 설정하기 Preprocess 는입자생성부터환경설정까지모델의전반적인시스템을정의하는과정입니다. Wall 파일불러오기 1. Simulation 탭의 Start wizard 를클릭합니다. 우측에 PW Wizard 대화상자가나타납니다. 2. Open 버튼을클릭하여 rd_pw.wall 파일을불러옵니다. <ProjectLocation>/Sloshing/scene/rd_pw.wall 3. 불러온 Wall 을자세히보기위해 Working Window 상단에 Fit 버튼과 +Z 평면버튼을클릭합니다. 아래그림과같이좌측 Projects 대화상자의 scene > Input 하위를보면 Wall1.obj 파일이정상적으로들어왔음을확인할수있습니다. Working Window 를확인해보면불러온 Wall 파일의형상이아래와같이나타납니다. 15

20 Wall1.obj 투명도설정하기 두께가있는형상으로구성된 Wall1.obj 의속이보이지않으므로투명도를설정해봅시다. 1. Projects 대화상자에서 scene > Input 하위의 Wall1.obj 를더블클릭합니다. 클릭한 Entity 에관련된 Object 대화상자가오른쪽그림과같이보여집니다. 2. Appearance 의 Alpha 값을 0.3 으로변경한후 Enter Key 로입력합니다. Wall1.obj 이투명하게변경되어보입니다. 16

21 Domain 설정하기 Domain 은유체입자의해석이이루어지는영역을의미합니다. Wall1 이좌우로이동하므로입자가움직일수있는모든영역을포함해야합니다. 1. Projects 대화상자에서 scene > Input 의하위에 domain 을더블클릭합니다. 2. domain 의기준중심점을다음과같이입력합니다. Location: 0, 0.15, 0 3. domain 의크기를다음과같이입력합니다. Dimensions: 0.75, 0.34, Fill 생성하기 Fill 은정의된평면과 Wall1 로닫힌공간에입자를채웁니다. 정의된평면은 Domain 범위안쪽으로제한됩니다. 1. PW Wizard 대화상자에서 Fill 버튼을클릭합니다. Projects 대화상자에 scene > Input 에 fill 이생성됩니다. 17

22 2. Projects 대화상자에서생성된 fill 을더블클릭합니다. 3. Object 대화상자에서옵션값을아래와같이설정합니다. Location: 0, 0.12, 0 Direction of Particle Creation: ylower 4. Fill 이아래그림과같이정의되었는지확인한후 PW Wizard 대화상자에서 Next 를클릭하여 다음페이지로넘어갑니다. 18

23 물성생성및설정하기 1. 물성을생성하기위해 PW Wizard 대화상자하단에 위치한 Manage physical properties 버튼을 클릭합니다. Physical property manager 대화상자가나타납니다 버튼을클릭하여 Fluid 를생성합니다. 생성된 Fluid 의기본물성값은물이기때문에그대로사용합니다. 3. 다시 + 버튼을클릭하여 Polygon 를생성합니다. Polygon 은 RecurDyn 에서 Wall 로정의한강체를지정하는물성입니다. 4. Close 를클릭하여대화상자를닫습니다. 19

24 5. PW Wizard 대화상자에서 Physical property 를 None 에서아래와같은값으로변경합니다. Wall1.obj: Polygon Fill: Fluid 6. PW Wizard 대화상자의하단에위치한 Next 를눌러다음 페이지로넘어갑니다. 입자및환경설정하기 PW Wizard 대화상자에서환경옵션들을변경합니다. 1. Particle Size 입력란에 를입력합니다. 2. Next 를클릭하여다음페이지로넘어갑니다. 3. Gravity 의 Y 입력란에 RecurDyn 과동일하게 -9.8 을입력합니다. 4. Pressure 의옵션을아래와같이입력합니다. Type: Implicit 5. Viscosity 를 Explicit 으로선택합니다. 6. Next 를클릭하여다음페이지로넘어갑니다. 7. Thermal 페이지에서는옵션의변경없이 Next 를눌러넘어갑니다. 20

25 해석조건설정하기 PW Wizard 대화상자에서해석옵션들을변경합니다. 1. Time 옵션에서 Initial dt[s] 입력란에 를입력합니다. 위옵션값은해석중초기스탭사이즈와최대스탭사이즈를의미하며 RecurDyn 에서 Maximum Time Step 과 Initial Time Step 과같은역할을합니다. 2. File Output Interval Time[s] 입력란에 0.01 을입력합니다. 위옵션값은각스탭간의시간 [ 초 ] 을의미하며 RecurDyn 과비교하면 EndTime/Step 값과일치하도록합니다. 입자생성하기 1. PW Wizard 대화상자에서모든설정을마쳤다면 Execute 버튼을클릭합니다. Run 대화상자가나타납니다. 2. Run 옵션을 Preprocess 로설정합니다. 3. Execute 버튼을클릭합니다. 오른쪽그림과같이 Output 대화상자에입자생성이완료되었다는메시지와함께 Wall1 속에유체입자가생성됩니다. 프로젝트 (<ProjectLocation>/Sloshing/scene) 에 있는 pre 와 df 폴더안에 Co-simulation 할때 필요한파일이생성됩니다. 21

26 Co-simulation 준비하기 RecurDyn 에서 Co-simulation 을하기위해서는몇가지파일을 Particleworks 에서생성을해줘야합니다. 관련파일들은 Particleworks 에서단독해석을진행하면자동으로생성해줍니다. Particleworks 단독해석하기 1. Simulation 탭의 Run 을클릭합니다. Run 대화상자가나타납니다. 2. Run 옵션을 Simulation 으로선택합니다. 3. 해석에사용될 CPU core 개수를입력합니다. GPU 가있다면해석에사용할디바이스를선택합니다. 4. Next 를클릭합니다. 5. Close without running simulation 을 클릭합니다. 6. Execute 를클릭합니다. 프로젝트 (<ProjectLocation>/Sloshing/scene) 에있는 result 폴더안에 Co-simulation 할때 필요한파일이생성됩니다. Co-simulation 하기위한준비를모두마쳤습니다. 7. 프로젝트를저장합니다. 5 장진행시 Particleworks 프로그램은꺼져있어도됩니다. 그러나본교재에서는해석결과를해석 중에실시간으로확인하기위해프로그램을켜둔채로다음장을진행합니다. 22

27 Chapter 5 Co-simulation 본장에서는 RecurDyn 과 Particleworks 를사용하여강체와입자간의거동을해석하기위한 Cosimulation 을수행합니다. 목적 본장에서는 RecurDyn 에서 Co-simulation 을수행하는방법을배우게됩니다. 120 분 예상소요시간 23

28 Co-simulation RecurDyn 에서 Co-simulation 진행하기 1. RecurDyn 을실행하여 4 장에서복사한 Sloshing.rdyn 파일을엽니다. ( 파일경로 : <ProjectLocation>/Sloshing/scene/Sloshing.rdyn) 2. External SPI 탭의 Particleworks 그룹에서 Connect 를활성화합니다. 3. Analysis 탭의 Simulation Type 그룹에서 Dyn/Kin 을클릭합니다. 4. Parameter 탭에서 Maximum Time Step 을 1.e-003 으로설정합니다. 5. Simulate 버튼을클릭합니다. Particleworks 와 RecurDyn 이 Cosimulation 을진행합니다. (CPU 와 GPU 사양이해석시간에많은영향을미칩니다.) 24

29 해석진행상황확인하기 Particleworks 에서해석중진행상황을확인할수있습니다. 1. Outline 대화상자에서 Wall1 과 fill 만보이도록옵션을선택합니다. 2. Outline 대화상자에서 Wall1 을클릭합니다. 3. Wall1 의 Object 에서옵션을다음과같이입력합니다. Mode: Solid Alpha: Particleworks 의 Player 대화상자에서 Switches loop flag 옵션을끕니다. Switches loop flag 옵션은애니메이션의무한반복을정의하는옵션입니다. 5. 애니메이션 Play forward 버튼을클릭합니다. 현재해석이완료된스탭까지애니메이션을보여줍니다. Play forward Switches loop flag 25

30 RecurDyn Animation 보기 Animation 재생하기 Analysis 탭의 Animation Control 그룹에서 Play/Pause 를클릭합니다. Wall 이이동하면내부에생성된입자들이 Wall 내벽과의충돌로인해반력이발생하고입자의거동이발생됩니다. Wall 이움직이는초기구간에서는입자의주기형상이일정하지않지만, 주기가몇번반복되면서입자들이일정한주기형상으로거동하는것을확인할수있습니다. 26

31 RecurDyn 에서 Particle Contour 보기 해석된물리량에따라입자들에대한 Display 를변경할수있습니다. 1. External SPI 탭의 Post-Process 그룹에서 Particle Contour 를클릭합니다. 2. Contour 대화상자가나타나면 Contour Type 을 Translational Velocity Magnitude 로변경합니다. 3. Min/Max Option 에서값을아래와같이변경합니다. Min: 0.1 Max: 1 4. Show Min Value 와 Show Max Value 를끕니다. 5. Enable Contour View 를선택하고 OK 를눌러대화상자를닫습니다. 속도에대한 Contour 를보도록설정하였습니다. 아래그림과같이거동의변화가큰부분에서 입자의속도가가장빠르게나타납니다. 27

32 Plot 보기 유체를일정한주기로슬로싱하기위해필요한힘을확인합니다. Driving Torque 보기 1. Analysis 탭의 Plot 그룹에서 Result 를클릭합니다. 2. Home 탭의 View 그룹에서 Show All Windows 를클릭합니다. 3. 상단왼쪽윈도우에 Tool 탭의 Animation 그룹에서 Load Animation 을클릭합니다. 4. 상단오른쪽윈도우에 Wall1 의 FX_Reaction_Force 의 Plot 을그립니다. 아래의그림은유체의슬로싱현상을입자의거동으로인한일정주기의반력그래프로보여주고있습니다. 28

33 Chapter 6 Particleworks Postprocessing 본장에서는 Particleworks 에서제공하는 Post 기능을사용하여유체압력을측정하고, 유체의거동에대한 Animation 을생성합니다. 목적 본장에서는해석된입자들의물리량을측정하는방법과입자를실제유체처럼표현하는방법에대해배우게됩니다. 30 분 예상소요시간 29

34 Particleworks Animation 보기 Particleworks 에서도해석한결과에대한 Animation 을볼수있습니다. Animation 재생하기 Play 버튼을클릭하여 Animation 을봅니다. 30

35 Probe 생성하기 입자들에대한정확한수치정보를얻기위해 Probe 를생성합니다. 1. Tools 탭에서 Probe 를클릭합니다. 우측에 Probe 대화상자가나타납니다. 2. Fields 에서 Pressure 를선택합니다. 3. Settings 에서 Mode 를 Region 으로선택합니다. 4. Regions 에서 Add 버튼을클릭합니다. 5. 생성된 ID 0 의 probe_region 을클릭합니다. probe_region 에대한 Object 대화상자가왼쪽에나타납니다. 6. Object 대화상자의 Transform 에서아래옵션을변경합니다. Location: 0.3, 0.1, 0 7. Object 대화상자의 Probe region 에서아래옵션을변경합니다. Box Size: 0.15, 0.02,

36 Wall 의오른쪽벽에유압을측정하기위해움직이는범위에 Probe 를생성하였습니다. 8. Execute 버튼을클릭합니다. Probe 결과가 CSV 파일로생성됩니다. 생성이완료되면파일이저장된위치의폴더가나타납니다. ( 폴더경로 : <ProjectLocation>/Sloshing/scene/prove) 생성된 CSV 결과파일을열어아래데이터를추출하여그려보면다음과같은결과가나타납니다. X : SimulationTime Y : Pressure_max 32

37 Surface 생성하기 Particleworks 에서는유체의거동을실제와같이매끄러운표면으로표현할수있습니다. Surface 생성하기 1. Tools 탭에서 Surface generator 를클릭합니다. 우측에 Surface generator 대화상자가나타납니다. 2. Frame 을정의하고, 관련옵션값을설정합니다. Start Frame: 1260 End Frame: 1300 Fineness: 2 3. Execute 를클릭합니다. Output 대화상자에서진행상황을확인할수있습니다. 4. 생성이완료되면 Projects 대화상자에서 scene > Post 하위에 surface 를더블클릭합니다. 5. Color 와관련된아래옵션을다음과같이변경합니다. Diffuse: 102, 255, 255 Specular: 255, 255,

38 입자 Animation 숨기기 Surface 가정상적으로생성되면기존에존재하는입자 Animation 을숨겨야합니다. Outline 대화상자에서 fill 을숨기고 Surface 만보이도록합니다. step1260 에서 step1300 사이의 Animation 을 Play 해보면아래와같은결과를볼수있습니다. Surface 를생성하여보다실제적인유체에가깝게결과를보여줄수있습니다. 이기능을이용하여 생성된이미지및동영상을통해보다설득력있는프레젠테이션제작및보고서작성이가능합니다. 34

39 Chapter 7 결과분석및검토 목적 본장에서는논문에서실험한결과값과 RecurDyn 과 Particleworks 의 Co-simulation 을통해해석된결과값을비교분석합니다. 5 분 예상소요시간 35

40 결과비교분석하기 참조한논문의결과와본교재의진행을통해나온결과를비교분석하여 MPS 해석방법에대한신뢰도를판단합니다. 유체거동결과비교분석 : 아래그림은 0.13 초간격으로유체거동에대한프로파일을나타내고있습니다. 그림에서알수있듯이왼쪽에서생성된유체의파형이오른쪽으로진행하다가벽에부딪혀부서집니다. 해석을통해얻은결과에서도실험의프로파일과동일하게우측으로진행된파형이우측벽에부딪혀부서지는것을확인할 0.13sec 0.13sec Experiment result 0.13sec 6.00 sec 6.13 sec 0.13sec 6.26 sec RecurDyn result 수있습니다. 36

41 유체압력결과비교분석 : 아래그림은시간에대한압력그래프로, 실험에서추출한데이터와본교재 6 장의해석을통해얻은데이터를동일한좌표계에서비교하여보여줍니다. 실험의압력데이터는본교재와동일하게바닥으로부터 10cm 높이에서측정된결과값입니다. 두그래프를비교하여분석해보면, 유사한경향으로 1.3 초의주기운동을하며유체가벽면에가하는압력크기또한매우유사함을알수있습니다. Particleworks : T = 1.30 sec Thanks for participating in this tutorial 37