Moldex3D Studio의 Shell Mesh 기능

moldex3d
7월 28일
2분 분량

안녕하세요.

이티에스소프트입니다.

오늘 소개해드릴 Tip은

입니다.

아래 내용 확인해보시죠!

Shell 모델 소개

Shell 모델은 유한요소해석(FEA)에서 흔히 사용되는 방식으로, 두께 방향을 생략하여 모델을 간단하게 만듭니다. 3D 형상을 2.5D 모델로 간소화하면 계산이 줄어들어 설계를 더 쉽게 수정할 수 있습니다. 이 방식은 두께 방향에 조밀한 메시를 생성할 필요가 없기 때문에, 고성능 컴퓨터 없이도 시뮬레이션 분석이 가능합니다. 이러한 단순화는 얇은 셀 구조나, 두께와 길이 차이가 큰 부품을 시뮬레이션 하는데 특히 유용합니다.

Shell 모델링은 시뮬레이션 속도가 빠르다는 장점이 있지만, 3D 모델을 2.5D 메시로 변환하는 과정에서 전처리 과정이 필요해 다소 시간이 걸립니다. Moldex3D Mesh (Rhino) 와 Moldex3D Studio는 3D 형상에서 Shell 모델을 효율적으로 생성할 수 있는 유용한 기능을 갖추고 있습니다. 이번 예제에서는 Studio를 이용한 Toycar 모델의 메시 전처리 과정을 단계별로 살펴볼 것 입니다.

섹션 1: 메시 전처리

Step 1: 형상 가져오기

프로젝트를 열고, Shell 타입을 선택한 다음 형상을 불러옵니다. 메인 화면에서 Model을 선택하고, Fix Mesh > Create Face Mesh를 클릭합니다. 그 다음, Shift 키를 누른 상태로 가운데 면들을 선택합니다 (아래 노란색 표시 영역 참고). Mixed Elements 및 Grid-based Element는 체크하지 않고, OK를 눌러 메시를 생성합니다.

Step 2: Free & T-Connect 엣지 확인

모든 메시의 속성을 Part로 설정한 다음, 리브 및 실린더 형태의 메시 부분을 숨깁니다. 이후 Check Free Edges & T-Connectivity Edges를 실행하면 팝업창이 나타납니다. Create Curves를 체크하여 Free Edge를 시각적으로 확인합니다.

Step 3: 표면 메시 수정

Fix Surface Mesh 탭에서 메시 채우기 순서를 다음과 같이 설정합니다:

Fill Closed Loops 클릭
커맨드 클릭
Free Edge 선택
초록색 체크 표시 클릭
각각의 Free Edge 7개를 반복 선택 후 스텝 3, 4 반복

메시가 모두 채워진 것을 확인

Step4: 두께 설정

Fix Surface Mesh 기능을 종료하고 숨겨져 있던 객체들을 다시 표시한 후, Modify Thickness를 클릭합니다. 먼저 모든 메시를 선택하고 두께를 2.5mm로 설정합니다. 이후, 선택 기능을 활용하여 네 개의 리브 두께를 2mm로 설정합니다.

섹션 2: 모델 준비 완료 및 해석 실행

Step 5: 러너, 금형베이스, 냉각 시스템 설정 및 최종 확인

Model 탭에서 Gate 및 Runner를 클릭하여 게이트 위치를 지정하고, 러너 시스템을 자동 생성합니다. Moldbase 및 Cooling Channel을 클릭하여 냉각 시스템을 디폴트 매개변수로 생성합니다. 마지막으로 Final Check를 클릭하여 메시 전처리 과정이 모두 완료된 것을 확인합니다.

Step 6: 재질/공정 조건/해석 시작

Final Check가 완료되면, 재료(Material), 공정 조건(Process Condition), 해석 순서(Analysis Sequence: C → F/P → C → W)를 설정할 수 있습니다. 그 다음, Run을 클릭하면 Computing Manager에서 Shell Mesh를 사용한 해석이 시작됩니다. 해석이 완료되면 결과가 Studio로 자동으로 불러와집니다.