목적
이번 예제의 목적은 다수의 공들간 발생하는 운동량 전이를 확인하는 것입니다. 여러 인터페이스 간 발생하는 컨택에는 Penalty와 Lagrange Multiplier’s method가 적용되었습니다.
간단히 요약하자면 많이들 즐기고 있는 포켓볼을 RADIOSS로 시뮬레이션하는 예제입니다.
모델 정보(Geometry)
본 모델은 포켓볼을 시뮬레이션한 것으로 각 50.8mm의 지름의 공이 16개(흰공 1개 나머지 15개)가 있습니다. 당구대의 사이즈는 1800mm x 900mm이며, 초기 당구공(cue ball)의 속도를 1.5m/s로 설정하여 진행했습니다.
물성 정보 (Material)
단위 : mm, g, N, MPa
사용된 물성은 선형 탄성 물성(/MAT/LAW1)로 자세한 정보는 아래와 같습니다.
모델링 정보 (Mesh, Contact)
공들은 곡면부의 접촉 조건을 향상시키기 위해서 16-노드 쉘 요소(쉘 요소가 16개 중첩)로 생성했습니다. 당구대 또한 동일하게 모델링 되었으며 당구공이 위치한 플레이트부는 단일 요소로 생성되었습니다. 16개의 노드가 중첩된 쉘 요소들은 솔리드 요소 처럼 고려되어지고 Property는 TSHELL(P20)으로 생성하여 연결하게 됩니다.
참고 TSHELL의 경우 쉘의 두께를 정의하는 항목이 없으며 솔리드 요소와 유사한 거동을 보입니다. (Element Formulation 역시 솔리드 요소의 타입을 선택)
컨택 조건은 Type16(Largrange Multiplier Method)으로 공과 공 공과 당구대 간에 설정되었습니다. 각각의 공들 간 인터페이스만 최소 16개이며 그 외에 당구대와의 컨택을 고려하여 추가적인 인터페이스 생성이 고려됩니다.
경계조건 정보 (Boundary Conditions)
당구공(흰색)의 초기 속도는 1.5m/s이고 당구대의 하부는 완전 구속을 설정 (병진방향, 회전방향 전체). 현실성을 부여하기 위해서 모든 파트에 중력(/GRAV)을 Z방향으로 일정하게 부여했습니다.
해석 결과
ps. 당구공의 동역학적 운동량 전이의 계산 수식과 컨택 조건의 상세 모델링과 각 타입별 구체적인 비교 설명(Type16, 17 – Tied, Sliding)은 Help를 참고하시기 바랍니다.
끝.
공략 10편 – Bending
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