야금야금 CAE: 꿀바른 HyperWorks (제 18편 2D Mesh 생성 방법 )

한국알테어의 YUNA 입니다!
유한요소해석에 관심있는 모든 분들을 위해 간단한 이론과 HyperMesh를 이용해서 FEA Process를 차근차근 배워보는 “야금야금 CAE: 꿀바른 HyperWorks”를 연재합니다.
1년에 걸쳐 연재할 예정이니 앞으로 한 주에 하나씩 함께 배워요!

제 18편 2D Mesh를 생성하는 방법

HyperMesh에서 2D 요소 생성하는 방법에 대해 살펴보도록 하겠습니다.

1. AutoMesh 로 2D 요소를 자동으로 생성하는 방법

AutoMesh는 HyperMesh내의 Meshing tool 입니다. Geometry Surfaces를 선택 후 Mesh 버튼 만 눌러주면, 쉽고 빠르게 고품질의 요소를 만들 수 있습니다. 필요하다면, 요소의 사이즈, 밀도, 타입, 노드의 간격, 품질까지 구체적으로 컨트롤 할 수 있습니다.
[AutoMesh 패널]

1) Size and Bias – 지정한 요소의 크기로 일정하게 요소를 생성합니다.
2) Batchmesh/QI Optimize – 아래와 같이 사용자가 미리 설정한 요소 품질(Element quality criteria)에 적합한 요소를 생성합니다.
3) Edge Deviation – edge가 곡선일 경우, 요소와 곡선 edge의 형상에 차이가 생기게 됩니다. Edge Deviation은 곡선과의 차이를 줄이기 위해 요소의 사이즈를 조절해서 생성해 주는 기능입니다. 아래의 그림을 보면 Edge Deviation 에서 요소를 생성 했을 때, edge의 형상과 최대한 비슷하게 요소가 생성된 것을 볼 수 있습니다.
4) Surface Deviation – Edge Deviation과 유사하지만, 곡면 에서도 요소가 생성되면 실제 surface의 곡면과 차이가 생기게 됩니다. 곡면 과의 차이를 줄이기 위해 요소의 사이즈를 조절해서 생성해 주는 기능입니다.

*Deviation 이란?
– 실제 Geometry형상과 생성 된 요소의 형상 차이입니다.
5) Rigid body – Geometry의 형상과 똑같이 요소를 생성 할 때 사용하는 기능입니다.

* 동일한 모델을 다른 기능으로 Meshing 하면..
2. 사용자가 Manual 하게 직접 생성하는 방법

사용자가 직접 노드나 라인을 선택해서, Manual 하게 생성 할 경우 생성할 수가 있는데요, 이럴 경우, 생성되는 요소의 사이즈는 Meshing Option 에서 아래와 같이 지정할 수 있습니다.

[주요 메쉬 생성 방법]

1) Ruled – 2개의 마주 보는 Line, 노드 열 사이를 채워서 요소를 생성합니다.
2) Skin – 닫혀있지 않은 Line 들을 선택하면 얇은 막을 씌우듯이 요소가 생성됩니다.
3) Spline – Line을 선택하여 영역을 정의한 후, 요소를 생성합니다.
4) Drag – Line, 노드 열, 요소의 열을 선택해서 Drag 해주면 요소가 생성됩니다.
5) Spin – 선택한 Line, 노드 열을 선택해서 원하는 각도만큼 회전시켜 요소를 생성합니다.
6) Line Drag – 노드 열 선택 후, Line을 선택하면 Line을 따라서 요소가 생성 됩니다.

3. 기타 유용한 기능

Shrink wrap – 형상을 따라 랩을 감싸듯이 Mesh를 생성하는 기능입니다. CAD 모델 형상의 상세한 모델링보다 대략적인 메쉬 형상을 빠른 시간 안에 생성하고자 할 때사용하는 기능입니다.)
Coarsen mesh – 기존에 생성된 요소기준으로 작은 요소들을 합쳐 큰 요소로 만들어 주는 기능입니다. Hole이나 Ridge같은 Hard point 들을 보존 하면서 요소의 크기를 키울 수 있습니다.

Fill Hole/Gap – Geometry가 없고 요소만 있을 경우, Hole이나 Gap을 막을 때 사용하는 기능입니다. 모델을 스캔하여 범위 안의 Hole을 자동으로 채워주는 기능입니다.
이번 시간은 여기까지 입니다. 다음 시간부터는 3D 요소를 살펴보도록 하겠습니다~

– 참조
이 자료는 “Practical Finite Element Analysis” 책의 내용과,  HyperWorks Help Documentation 자료를 포함하고 있습니다.
© 2015 Altair Engineering, Inc. All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, transmitted,transcribed, or translated to another language without the written permission of Altair