[GTS NX] 자유면은 어떻게 확인할 수 있나요?

질문

1. 3차원 모델에서 자유면은 어떻게 확인할 수 있나요?

2. 2차원 모델에서 자유선은 어떻게 확인할 수 있나요?

3. 자유면은 왜 발생하나요?

답변

요소절점이 공유되지 않은 경우 free edge(face)가 모델내부에 나타나며 해당 영역의 요소망은 절점이 공유되도록 재생성 되어야 합니다.

1. 해석 모델이 2D 인 경우 : 자유선 확인

- 2D 해석모델인 경우 요소망의 최 외곽부를 빨간색 선으로 표시할 수 있습니다. GTS NX에서는 요소망 최 외곽부을 ‘자유선’ 이라고 부르고 있습니다. 자유선은 전체 요소망의 외부에만 그려져야 합니다. 전체요소망 내부에 자유선이 있다는 것은 프로그램이 요소망 내부에 최외곽 영역이 존재하는 것으로 인식한다는 것이기 때문에, 내부에서 절점들이 분리되어 있다는 의미입니다.

- 좌측 그림은 구조물과 지반 요소망 세트의 요소 크기가 다르고 절점이 공유되어 있지 않습니다. 이와같이 좌우 요소망 세트의 절점이 공유되지 않은 경우, 우측 그림과 같이 중간 부분에 자유선이 생기게 됩니다. 자유선이 있다는 것은 양쪽의 요소망 세트가 어떠한 영향도 주고받지 못한다는 의미가 되기 때문에, 정상적인 해석을 위해서는 요소들이 절점을 공유하도록 수정해 주어야 합니다.

- 도구모음에 있는 자유선 아이콘을 클릭하면, 절점이 공유되지 않은 부분이 붉은색 선으로 표시됩니다. 요소망 내부에 자유선이 있는경우, 절점이 공유되지 않은 것이므로, 요소망을 다시 생성해야 합니다.

2. 해석 모델이 3D 인 경우 : 자유면 확인

- 3D 모델 자유면은 2D 모델의 자유선과 유사한 의미를 지닙니다. 3D 모델의 경우 [요소망 탭 > 검사 > 자유면(주황색)]을 체크하여 주황색 면이 모델내부에 존재하는지 확인합니다. 주황색 면이 요소망 내부에 존재하는 경우 해석이 정상적으로 이루어질 수 없기 때문에, 요소망을 다시 생성해야 합니다.

- 좌측그림은 원기둥 요소망세트와 주변 모서리 요소망 세트간에 절점이 공유되어있는 것 처럼 보이나, 자유면 검사를 통해 확인 시, 우측의 그림처럼 모서리 요소망 세트와 내부 원기둥 요소망 세트간에 공유면이 형성안되어 있어 자유면이 발생하고 있습니다. 

- 자유면이 발생하는 요소망 세트의 기하형상을 확인 해 보면 첫 번째 그림처럼 다섯개의 솔리드형상이 합쳐져 면들을 공유하고 있는 것 처럼 보이나, [형상 탭 > 도구 > 중복검사] 를 통해 확인해 보면 원기둥과 모서리 솔리드형상 간에 면을 공유하고 있지 않는 것을 확인할 수 있습니다. 아래의 그림은 정상적으로 공유면이 형성되었을 때 공유면 검사시 나타나는 모습과 자유면이 없는 요소망입니다.