아바쿠스로 Standard 해석을 진행하기 위해서 Contact 조건을 잘 설정해주어야 합니다. Contact 방법에는 대표적으로 General Contact과 Contact Pair가 있습니다. 최신 아바쿠스 버전에서는 General Contact 기능을 강화했다고는 하지만 테스트해 보았을 때, Contact Pair와의 해석 시간 차이는 없었습니다.
오늘은 기본적인 접촉 설정 방법인 Contact Pair에 대해 여러분과 공유하고자 합니다. 이번 포스팅에서 다룰 내용은 가장 기본적이면서도 중요한 Master, Slave Surface 지정 기준입니다.
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Master, Slave 기준
Contact Pair를 설정의 기본은 Master와 Slave Surface를 지정하는 것입니다. 마스터와 슬레이브를 나누는 기준은 여러가지가 있지만 대표적인 적용 기준을 소개시켜드리겠습니다.
1. Rigid : Only Master
2. 강성 : Master > Slave
3. 요소 크기 : Master > Slave
대표적인 Master, Slave Surface 적용 기준은 위와 같습니다. 강성과 요소 크기가 Master가 큰 것이 좋습니다. 하지만, 해석을 진행하면서 이러한 Rule을 지켜면서 모델링하기 어려운 상황이 발생합니다. 단순히 모델링하기 귀찮아서가 아닙니다.
기준 적용 예외 사항
Master, Slave Surface를 위와 같은 기준에 맞춰 모델링하면 좋겠지만 요소의 개수가 너무 많다던지, Rigid 대신 Shell을 사용해야할 상황이 생길 수 있기 때문에 정확히 해당 Rule을 지키기 어렵습니다.
이럴 때는 강성이 높은 것을 Master로 설정하는 것이 좋은지, 요소 크기가 큰 재료를 Master로 설정하는 것이 좋은지 테스트해보지 않으면 알 수 없습니다. 테스트 해본 엔지니어로써 답을 드리겠습니다. 결과적으로, 요소의 크기가 큰 Component를 Master 설정하시면 됩니다. 이유는 Penetration Error 때문입니다. 테스트 결과를 공유해드리면 아래의 회색 박스와 같습니다.
- 상황 : Comp1 강성 High, 요소 크기 Low than Comp2
- TEST #1 : Comp1 Master → Penetration Error
- TEST #2 : Comp2 Master → 해석 수행 완료
위와 같이 테스트 결과를 공유해드리며, 요소 크기를 기준으로 Master를 선택하는 것이 해석 수렴의 지름길입니다. 물론, 모델링 기준을 잘 지키는 것이 Best 입니다.
마무리
간단히 Contact Pair에서 Master와 Slave를 설정하는 기준과 예외 사항의 설정 방법에 대해 알아보았습니다. 해석을 진행하면서 가장 Error가 많이 발생하는 부분은 Contact과 관련한 연산입니다. 따라서 설정이 많고 까다로운 부분이기도 합니다. 따라서, 이후에는 Contact의 옵션들에 대해 여러분과 공유하는 포스팅을 작성하겠습니다.
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