다물체 동역학 (Multibody Dynamics) 글 편집
RecurDyn은 세계 최고 수준의 다물체 동역학 해석 소프트웨어(Multibody Dynamics Simulation Software: MBD Software)입니다. 사용하기 쉽고, 강력하면서도 완벽에 가까운 솔루션과 빠른 솔버 그리고 광범위한 기능을 제공합니다. RecurDyn은 현재 시중에 나와있는 다물체 동역학 해석 소프트웨어들 중에서도 매우 향상된 기술을 제공하고 있습니다.
다물체 동역학은 상호 연결된 하나 이상의 바디들에 가해지는 힘에 의해 그 바디들의 운동을 예측하는 것입니다. 동역학 해석의 결과는 바디의 운동과 함께 바디에 가해지거나 바디 사이에 가해진 다양한 상호작용력들의 결과입니다. Multi Flexible Body Dynamics(MFBD)와는 대조적으로 다물체 동역학(Multibody Dynamics)은 강체의 운동을 해석합니다.
다물체 동역학 해석 소프트웨어는 바디 시스템의 운동과 해석 결과를 수치상으로 표현하기 위해 자동적으로 생성되는 미분방정식을 이용하여 바디의 운동과 그 상호작용력을 예측하게 해줍니다. RecurDyn은 첨단 기술과 향상된 소프트웨어 공학 기술을 통해 강력하고 빠른 솔루션을 제공하며 RecurDyn의 뛰어난 기술력을 통해 대부분의 기계 시스템을 수행할 때에 무엇보다 안정적이며 신뢰할 수 있는 해석을 제공합니다.
MBD 해석 결과는 각 바디의 위치, 속도, 가속도 및 조인트와 같은 구속조건이 정의된 위치에서의 반력이나 마찰력 등을 의미하며, 이 외에 시스템에 가해진 외력 및 접촉이 발생했을 때의 접촉력 등도 포함합니다. 이를 통해 시스템의 동적인 거동이나 시스템 내의 각 부품에 가해지는 하중을 계산하여 설계할 수 있습니다.
이러한 해석 결과 데이터는 구조해석이나 내구해석 등을 위한 입력값으로도 활용이 가능합니다. 물론 MFBD 모델을 해석할 경우 유연체의 변형 및 응력과 변형률도 결과로 확인이 가능하며 이러한 결과 역시 다양한 형태로 활용이 가능합니다.
MBD 기술을 활용하여 실제로 기계 시스템을 제작하지 않아도 가상의 모델을 만들고, 이를 시뮬레이션 함으로써 제품의 설계 및 개발 공정에 필요한 비용과 시간을 크게 절감할 수 있습니다. 실제로 MBD는 MFBD와 더불어 시스템의 동적인 거동 예측이나 하중 계산, 진동 문제가 포함된 자동차, 항공우주, 산업기기, 건설기기, 전기전자, 방위산업과 같은 분야, 또 정밀한 제어가 필요한 로봇과 같은 메카트로닉스 시스템이나 엔진 내의 윤활유, 세탁기와 같이 유체와 기계 시스템이 상호작용을 하는 해석에 이르기까지 확장된 영역에서도 널리 활용되고 있습니다.
Typical process to use Multibody Dynamics and Multi Flexible Body Dynamics
MBD: Multibody Dynamics (or Multi-Body Dynamics)
MFBD Multi Flexible Body Dynamics
MBS: Multibody Simulation. MBD is often called MBS.
Process of MBD analysis
Differential equation solvers
RecurDyn은 ‘적분기(Integrator)’로 알려져 있는 여러 개의 미분방정식 솔버를 제공하며, 이는 다물체 시스템 운동을 표현하는 방정식 시스템을 해석하는데 사용됩니다. 이 방정식은 미분방정식들의 조합이자 풀기 쉽지 않다고 알려져 있는 Differential Algebraic Equations(미분대수 방정식: DAEs)이며, 이는 바디의 운동과 조인트 구속을 나타내는 대수방정식을 표현합니다. RecurDyn은 속도가 빠르고, 강력한 적분기의 사용으로 빠른 계산과 신뢰할 수 있는 해석 결과를 제공합니다. RecurDyn에서 기본적으로 다물체 동역학 해석에 사용되는 적분기는 Generalized-Alpha method이며, 이는 궤도 차량(Tracked vehicle)의 모델링과 같은 다양한 종류의 문제 해결을 위한 특화된 솔버 또한 포함합니다.
Linear solver
RecurDyn은 가장 성능이 좋은 Multi Frontal Linear Solver를 채택하여 사용하고 있습니다. 이 솔버는 강체와 유연체가 연결되어 있는 MFBD 모델에 적합하며, 효율적인 방법으로 해석 시간을 단축시킵니다.
World-leading contact formulation
Import된 CAD형상을 간단히 선택하는 것만으로도 쉽고 빠르게 Contact을 정의할 수 있으며 컴퓨터 과학을 접목한 펑션베이 고유의 접촉 조건 찾기 알고리즘을 이용해 빠른 접촉 계산을 제공합니다. 더욱 빠른 해석을 위해, 정형화된 특정 형상에 대해서는 전용 Contact 요소를 가지고 있어 좀 더 빠르고 정밀한 계산을 지원합니다.
