설계 시간이 길어지고 있나요? 효율적인 해석으로 시간을 절약해보세요!
[맞춤 솔루션 알아보기]물체에 가해지는 외력에는 시간에 따른 변동 여부에 따라 정적하중과 동적하중으로 크게 구분된다. 그리고 시간에 따라 변동하는 동적하중에는 매우 짧은 시간동안 가해지는 임펄스(impulse), 규칙적인 주기하중(periodic load) 그리고 불규칙적인 랜덤하중으로 다시 세분화 시킬 수 있다.
지진파와 같은 동적하중은 전형적인 랜덤하중이라 할 있으며, 대부분의 동적하중은 랜덤하중에 해당된다. 이렇게 불규칙적인 랜덤하중을 받는 물체는 시간에 따라 매우 복잡한 응답을 나타내게 되는데, 이러한 시간응답(time response)을 분석하는 것을 랜덤 응답해석이라고 부른다.
랜덤응답 해석은 일반적인 동응답(dynamic response) 해석에서와 마찬가지로 시간영역 혹은 주파수 영역으로 수행할 수 있다. 전자의 경우에는 가해지는 외란의 시간에 따른 변위, 속도 혹은 가속도 Data를 그대로 사용하여 해석하는 반면, 후자의 경우에는 시간 함수를 퓨리에 변환(Fourier transform)하여 주파수 별 변위, 속도 혹은 가속도를 입력 Data로 하여 해석하게 된다.
물체의 거동을 수치해석(numerical analysis)을 통해 근사해(approximate solution)를 구하게 되면 물체 내 각 위치에서의 거동값이 숫자 형식의 데이터로 제공된다. 하지만 숫자 형식의 데이터로는 물체의 거동을 명확하게 분별할 수가 없기 때문에, 근래에는 컴퓨터 그래픽스 기술을 활용하여 가시화하는 후처리 작업(post-processing)이 보편화 되어 있다. 물체의 거동을 가시화하는 방법에는 색상범례(color spectrum)를 이용한 윤곽출력(contour plot)이 일반적이다. 윤곽출력은 변형률(strain)이나 응력(stress)분포를 나타내기에는 적합하지만, 물체 운동의 방향이나 크기를 나타내기에는 부적합하다. 예를 들어, 공기나 물의 유속을 윤곽출력으로 가시화하면 유속이 빠른 부분과 느린 부분은 명확히 구분할 수 있으나, 전반적인 흐름을 분간하기는 매우 어렵다. 이러한 경우에 효과적으로 사용되는 가시화 방법이 바로 벡터 출력이다.
일반적으로 벡터 출력은 윤곽출력 위에 물체 움직임 방향과 크기를 표현하기 위해 화살표를 추가한 가시화 방법이다. 물체 움직임 방향은 화살표가 향하는 방향으로 그리고 움직임의 크기는 화살표의 상대적인 길이로 표현된다. 벡터 출력은 유동(flow), 전자기장(electro magnetic field) 등과 같이 흐름을 수반하는 수치해석 문제의 가시화를 위해 주로 사용되고 있다.
.해석 정확도를 높이고, 반복 작업을 줄여보세요.
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