Mesh 를 생성하고 나서 수정이 필요한 부분을 찾아 보아야 합니다.
예를 들면 요소가 찌그러지거나, 휘어져 있는지에 대한 여부 등을 확인해야 하죠.
HyperMesh 에서는 element 종류별로 Quality 기준을 확인해보실 수 있습니다.
Check elems 패널은 초록색 버튼으로 구성되어 있으며, 입력한 값에 대해 버튼을 클릭하여 모델 내에서 해당되는 element를 확인할 수 있습니다.
동일한 Element quality 일지라도 해당 값을 계산하는 방법은 solver 마다 다르며,
어떠한 계산 방식을 이용할 것인지는 settings.. 버튼을 통해 설정하실 수 있습니다.
여기서는 다양한 element quality 기준 중 일부를 살펴보고자 합니다.
또한 HyperMesh 에서 계산하는 기준으로 정리했습니다.
Quality에 대한 기준 값은 작업하는 해석 및 모델의 종류 등에 따라 달라질 수 있으며, 가지고 계신 qaulity 관련 기준치가 있으시다면 그에 맞춰서 작업해주시면 됩니다.
HyperMesh 내에 default 로 설정되어 있는 값을 사용하실 수 있으나, 실제 사용하는 수치에 비해 상대적으로 높은 기준치일 수 있다는 점은 참고해주시기 바랍니다.
2D element 와 관련된 값은 다음과 같습니다.
warpage
– Quad element 의 node 들이 동일 평면 상에서 얼마나 떨어져 있는지 측정하는 기준
– Quad element를 두 영역으로 나눴을 때, 각 영역의 수직 방향 사이의 각도
aspect ratio
– element 의 가장 큰 length 값과 가장 짧은 length 값의 비율
– lenght (min)을 측정하는 방법에 따라 해당 값이 변동될 수 있음
– 일반적으로 해당 비율은 5:1 을 넘지 않는 것을 권장함
skew
– element 의 각도를 이용하여 기울어진 정도를 측정해주는 기준
– tria, quad element 에 따라 다른 방법으로 측정
1) tria
A. node 와 맞은편 edge 를 이등분하는 지점을 연결
B. 이등분된 edge의 주변 edge들의 이등분되는 지점을 연결
C. A와 B 두 선의 각도 중 작은 값을 90도에서 뺀 값 (90-a)
2) quad
A. edge를 이등분하는 지점끼리 연결하여 2개의 선을 가정
B. 두 선 중 하나의 선에 대해 수직되는 3번째 선을 가정
C. B 선과 A 선 사이의 각도 값
length (min)
– element 가 갖는 최소 길이를 의미하며, 2가지 방법으로 측정할 수 있음
1) element edge 중 가장 짧은 길이를 측정
2) node 의 맞은편 edge 로 수선의 발을 그었을 때의 가장 짧은 길이를 측정
– 측정 방법에 따라 aspect ratio 값에 영향을 주게 됨
jacobian
– 이상적인 형태의 element 에 근접한 정도를 측정해주는 기준
– 이상적인 형태는 element 종류에 따라 다름
– 0.0 ~ 1.0 사이의 값으로 나타나며, 1 이 이상적인 element 형태에 해당하는 값
– 일반적으로 0.6 ~ 0.7 을 기준치로 사용
3D 중 Tetramesh 와 관련된 값은 아래와 같습니다.
tetra collapse
– 이상적인 tetra element 와 근접하는 정도를 측정하는 방법 중 하나
– node 에서 수선의 발을 내린 거리와 1.24를 곱한 뒤, 맞은 편 면적을 나눠서 계산
– 1이 가장 이상적인 값이며, 0.1보다 큰 값부터 사용이 가능함
volume skew
– 이상적인 tetra element 와 근접하는 정도를 측정하는 방법 중 하나
A(shape factor). element 부피를 동일 구체에 있는 이상적인 element 부피로 나눔
B(volume skew). 1에서 A를 뺀 값 (1 – shape factor)
– 0이 가장 이상적인 값
Element quality 와 관련된 내용을 조금 더 살펴보고자 하시는 경우에는, 아래의 글을 참고하실 수 있습니다.
야금야금 CAE: 꿀바른 HyperWorks (제 21편 Element Quality)
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