자습서: 모션이 있는 파트 최적화하기

모션 해석 결과를 사용하여 파트를 최적화하는 방법을 배웁니다.

다음 사항에 대해 학습합니다.
  • 파트 접지
  • 강체 그룹 작성
  • 조인트 및 각도 모터 추가
  • 과도 및 정적 모션 해석 실행
  • 형상 제어 및 대칭 적용
  • 모션 해석 결과를 사용하여 파트 최적화

CAD 모델 열기

  1. F7 키를 눌러 데모 브라우저를 엽니다.
  2. 모션 폴더에서 M04_YBracket.x_t 파일을 두 번 클릭해서 모델링 창에 로드합니다.


  3. 모델 브라우저가 아직 표시되지 않은 경우에는 F2를 눌러 모델 브라우저를 엽니다.
  4. 표시 단위가 MKS로 설정되어 있는지 확인하십시오.

파트 접지

  1. 리본에서 모션 탭을 선택합니다.
  2. 커넥션 그룹에서 지면 도구를 선택합니다.


  3. 접지할 샤프트 파트를 선택합니다.
    파트가 빨간색으로 변하면서 접지 파트임을 나타냅니다.


  4. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 확인 표시로 이동해서 종료하거나 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하십시오.

강체 그룹 작성

  1. 모델 브라우저에서 마운트 어셈블리를 선택합니다.
    모델링 창에서 어셈블리의 파트가 선택됩니다.
  2. 강체 그룹 도구를 선택합니다.


    선택한 파트가 빨간색으로 변합니다.
  3. 부동 새 그룹 생성 버튼을 클릭해서 선택된 파트를 새 그룹에 배치합니다.


  4. 모델 브라우저에서, Y-브래킷 어셈블리를 선택합니다.
  5. 새 그룹 생성을 클릭해서 브래킷 및 보스 파트를 포함하는 다른 강체 그룹을 작성합니다.


  6. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 확인 표시로 이동해서 종료하거나 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하십시오.
  7. 모델 탐색기를 닫고 F를 눌러서 모델을 뷰에 맞춥니다.

조인트로 파트 연결

  1. 조인트 도구를 선택합니다.


    가이드 바는 기본 설정(모두, 자동)으로 나타납니다.


  2. 가이드 바에서 버튼을 클릭합니다.
    4개의 조인트가 작성된 것을 확인하십시오. 모델의 이동 파트 사이에 2개의 핀 조인트가 있고, Y-브래킷이 지면에 연결되어 있는 2개의 원통형 조인트가 있습니다.


  3. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 확인 표시로 이동해서 종료하거나 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하십시오.

제어 파트 각도에 각도 모터 추가

  1. 모터 도구를 선택합니다.


  2. 모델을 회전해서 플라이휠 파트를 확인합니다.
  3. 첫 번째 연결을 위해, 플라이휠에서 보스의 내부 구멍을 클릭합니다.
    선택된 구멍 피처가 빨간색으로 변합니다. 이것은 샤프트 커넥션 점입니다.


  4. 구멍을 다시 클릭합니다.
    이렇게 하면 모터의 베이스 커넥션이 지면에 대해 반응합니다. 모터가 나타나고 마이크로 대화 상자에 속도 모터로 설정되는 기본 설정이 있습니다.


  5. 마이크로 대화 상자에서, 모터 유형을 속도에서 각도로 변경합니다. (이것은 정적 해석을 실행하기 위해 필요하며, 이것은 본 자습서의 후반부에서 진행할 것입니다.)


  6. 크기를 360도로 변경합니다.
  7. 프로파일 기능램프로 변경합니다.
  8. F3 버튼을 눌러 속성 편집기를 엽니다.
  9. 모터 1의 프로파일 카테고리에서, 기간1초로 변경합니다.


  10. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 확인 표시로 이동해서 종료하거나 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하십시오.
  11. 속성 편집기를 닫습니다.

중력 방향 설정

  1. 뷰 제어기에서 우측면도를 선택해서 모델의 측면에서 봅니다.


  2. 중력 도구를 선택합니다.


  3. 모델링 창에서 중력의 방향을 나타내는 벡터가 표시되는 것에 유의하십시오.


  4. 마이크로 대화 상자의 이동 아이콘을 클릭합니다.
  5. 로테이터를 클릭하고 끌거나 마이크로 대화 상자에 15도를 입력해서 그림과 같이 벡터를 플라이휠 방향으로 기울입니다.


  6. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 확인 표시로 이동해서 종료하거나 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하십시오.

모션 해석을 실행해서 메커니즘 작동 확인

  1. 그림과 같이 모델을 배치합니다.


  2. 모션 해석 아이콘의 빠른 실행 버튼을 클릭해서 모션 상태의 모델을 확인합니다.


    지면 파트는 정적 상태로 남아 있고 다른 파트는 모터에 의해 구동될 때 이동하는 것을 확인하십시오.
  3. 빠른 실행 버튼을 클릭해서 해석을 다시 중지합니다(계속 실행 중인 경우).
  4. 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하거나, 모션 결과 검토 도구를 클릭해서 검토 모드를 종료합니다.

해석 유형을 정적으로 변경하고 해석 재실행

  1. 모션 해석 도구 위로 마우스를 이동한 다음, 실행 설정 아이콘을 클릭해서 [모션 해석 실행] 창을 엽니다.


  2. 종료 시간1초로 변경하고 정적 옵션을 선택합니다.


  3. 실행을 클릭해서 시험 실행을 수행합니다.
    이 정적 실행 구성은 이후의 파트 최적화에 사용될 것입니다.
  4. 닫기를 클릭해서 모션 해석 실행 창을 닫습니다.

모션 해석 결과 검토

  1. 필드에 값을 입력하거나 슬라이더 바를 끌어 놓아서 애니메이션 툴바의 시간0.70초로 변경합니다.


  2. 모델 브라우저에서 조인트 3을 선택해서 조인트 힘 결과를 플롯합니다.
    메커니즘이 작동함에 따라 원통형 조인트의 로딩이 변경되는 것을 확인하십시오.


  3. 플롯을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 토크를 선택합니다.
    Y-브래킷의 각도가 중력에 대해 변경됨에 따라 토크에서 약간의 변화가 발생하는 것도 확인하십시오.


  4. 빈 영역을 클릭해서 플롯을 닫습니다.
  5. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 확인 표시로 이동해서 종료하거나 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하십시오.

디자인 영역 정의하기

  1. 브래킷 파트를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭해서 컨텍스트 메뉴를 열고, 디자인 영역을 선택합니다.


  2. 빈 공간을 클릭해서 브래킷 파트의 선택을 취소합니다.
    색상이 붉은 갈색으로 변경되면서 디자인 영역임을 표시합니다. 보스 파트는 비-디자인 영역으로 간주되기 때문에 회색 상태로 남아 있습니다.


디자인 영역에 대칭 및 형상 제어 적용

  1. 리본에서 구조 탭을 클릭합니다.
  2. 형상 제어 도구에서 대칭 제어 적용 버튼을 선택합니다.


  3. 2차 리본에서 대칭 도구가 선택되어 있는 것을 확인하십시오.


  4. 브래킷 디자인 영역을 선택합니다.
    기본 대칭면이 나타납니다.
  5. 글로벌 XZ 면과 정렬된 대칭면을 클릭해서 비활성화합니다.
    그림과 같이 면이 투명으로 나타납니다.


  6. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 확인 표시로 이동해서 종료하거나 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하십시오.
  7. 형상 제어 도구에서 탈형 방향 적용 버튼을 선택합니다.


  8. 2차 리본에서 분할 탈형 옵션을 클릭합니다.


  9. 브래킷 디자인 영역을 선택합니다.
    기본 탈형 방향면이 그림과 같이 나타납니다.


  10. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 확인 표시로 이동해서 종료하거나 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하십시오.

최적화 실행하기

최적화를 실행하려면, [최적화 실행] 창을 열고 실행 유형 및 목적을 선택하고 [실행]을 클릭합니다.

파트를 최적화하기 전에, 정적 모션 해석을 실행하십시오. (최적화를 위해 과도 분석도 지원되지만, 본 자습서에서는 동적 효과를 무시하고 정적 솔루션만 사용합니다.)
  1. 리본에서 모션 탭을 클릭합니다.
  2. 모션 해석 도구에서 빠른 실행 버튼을 클릭하고 모델 실행이 완료되도록 해서 파트 최적화에 사용될 기본 모션 해석 결과를 생성합니다.

  3. 파트 최적화 아이콘에서 최적화 실행을 클릭합니다. 브래켓은 최적화할 수 있는 유일한 설계 공간이므로 자동으로 선택됩니다.

  4. 최적화 실행 창에서 이름을 Bracket_2Sym_CylCyl로 변경해서 지면에 대한 커넥션에 대해 2개의 원통형 조인트가 있는 상태로 파트를 최적화할 것임을 나타냅니다.

  5. 최소 두께 구속을 0.02 m로 변경합니다.
  6. 실행을 클릭해서 파트 최적화를 수행합니다. 최적화가 완료되면 실행 상태 창에 녹색 선택 표시가 나타납니다.
  7. 실행 상태 창에서 실행 이름을 두 번 클릭합니다. (또는, M04_YBracket_run.stmod 파일을 열어서 결과를 표시합니다). 최적화된 형상이 표시됩니다.

    주: 기본 최소 두께 0.011811 m를 가진 모델을 실행한 경우, 결과가 더욱 부드러워지지만(아래 그림 참조) 실행 시간이 약간 더 걸립니다.


  8. 형상 탐색기에서 디자인 영역으로 전환을 선택해서 원래 디자인 영역을 봅니다.

    주: 실행 결과가 있는 .stmod 파일을 연 경우, 최적화된 파트 아이콘의 최적화 결과 표시 도구를 선택해서 형상 탐색기를 엽니다.
  9. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 확인 표시로 이동해서 종료하거나 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하십시오.

지면의 커넥션에 대한 조인트 유형 변경

  1. 조인트 도구를 선택합니다.


  2. 그래픽 창에서 2개의 원통형 조인트를 박스 선택하거나, 모델 브라우저에서 Ctrl 키를 사용해서 복수 선택합니다.


  3. 마이크로 대화 상자에서 조인트 유형을 원통형에서 볼 및 소켓으로 변경합니다.
  4. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 확인 표시로 이동해서 종료하거나 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하십시오.

파트 최적화 재실행

  1. 파트 최적화 아이콘에서 최적화 실행을 클릭합니다.


  2. 이 경우 경보 상자가 나타납니다.
    이것은 조인트 커넥션을 변경했기 때문에 디자인 영역을 최적화하기 전에 현재 모델에 대한 모션 해석을 실행해야 함을 알려줍니다.


  3. 실행 버튼을 선택해서 모션 해석을 수행합니다.
  4. 파트 최적화 아이콘에서 최적화 실행을 다시 클릭합니다.


  5. 최적화할 디자인 영역으로 브래킷을 선택합니다.
  6. 최적화 실행 창에서 이름Bracket_2Sym_BallBall로 변경합니다.
  7. 실행을 클릭해서 파트 최적화를 수행합니다.
    최적화가 완료되면 실행 상태 창에 녹색 선택 표시가 나타납니다.
  8. 실행 상태 창에서 실행 이름을 두 번 클릭합니다(또는 모델 브라우저에서 M04_YBracket_run.stmod 파일을 열어서 결과를 표시합니다).
    새로운 최적화된 형상이 표시됩니다.


  9. 형상 탐색기에서 디자인 영역으로 전환을 선택해서 원래 디자인 영역을 보거나 이전에 생성한 최적화된 형상을 검토합니다.
  10. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 확인 표시로 이동해서 종료하거나 마우스 오른쪽 버튼을 두 번 클릭하십시오.
  11. 대칭면을 제거한 효과를 확인하려면:
    1. 대칭면을 두 번 클릭한 다음, 글로벌 YZ 면에 정렬된 것을 클릭해서 비활성화합니다.
    2. 최적화를 재실행해서 단 하나의 대칭면(글로벌 XY)만 있는 경우에 형상이 어떻게 변경되는지 확인합니다.
  12. 중력 벡터를 메커니즘 트래블과 정렬한 효과를 확인하려면:
    1. 중력 방향을 글로벌-Z 방향으로 변경합니다.
    2. 최적화를 재실행해서 중력이 모델의 수직 이동과 정렬될 때 형상이 어떻게 변경되는지 확인합니다.