STAR-CCM+에서 Tessellated Geometry Parts를 이용한 Constraint segment 설정 Tip

아래와 같이 위쪽의 육면체 plate(3D elastic body part)가 중력에 의해 아래쪽으로 떨어지는 상황에서 아래쪽의 원기둥 형상(tessellated geometry part)과 접촉할 때를 가정합니다.

(두 part간의 거리는 40mm 떨어져 있습니다.)

Contact을 위한 segment 설정은 다음과 같습니다.

우리는 다음과 같은 해석 결과를 기대하지만 종종 그것과 같지 않은 결과를 나타내는 경우가 있습니다.

가장 큰 원인은 격자의 크기가 해석에 적절하지 않아서 발생하는 경우가 대부분입니다.

동일한 형상과 설정에 대해 격자 테스트를 간단하게 진행해 보았습니다.

결과를 보면, 격자의 사이즈가 매우 course한 경우 tessellated geometry part를 뚫고 지나가는 것을 볼 수 있습니다. 즉 두 part간 constrain contact이 적용되지 않았습니다.

Medium 사이즈의 경우 tessellated geometry part를 어느정도 침투하여 멈춰 있습니다. 침투한 양상은 재질에 따라서도 서로 다른 결과가 보이고 있습니다. (Al : 1.5mm, Rubber : 1.4mm)

마지막으로 촘촘한 격자에서는 tessellated geometry part와 contact을 잘 이루어 constraint가 잘 적용되는 것을 볼 수 있습니다. (displacement : 40mm)

그러므로 Rigid contact method를 이용한 solid stress해석에 적절한 격자 크기를 테스트 하여 진행할 것을 추천 합니다.