Question
Patch size에 따라서 동일한 시뮬레이션이 다른 결과가 나올 수 있나요?
Contact parameter에 대한 study를 위해서 그림과 같이 아래 두 박스는 고정되어 있고 위에 있는 두 박스가 아래 떨어져서 충돌하는 시뮬레이션을 진행 중에 있습니다. 동일한 contact parameter로 시뮬레이션을 진행하고 있는데 두 모델의 결과값이 다르게 나와서 관련하여 질문하려고 합니다.
자세한 내용은 첨부된 ppt 자료를 참고해주세요!
수치 오류인 것인지 제가 고려하지 못한 부분이 있는 것인지 궁금합니다.
rdyn 파일도 함께 첨부하였습니다.
양현호 선배님 늘 감사합니다.
Answer
PPT에 기술한 문제 상황 요약
•
완전히 동일한 Body끼리 동일한 Contact Parameter를 가지고 Contact 시뮬레이션을 수행
•
사용되는 “Max. Facet Size Factor”의 값에 따라 두 Contact 케이스가 유사한 결과를 보이기도 하고 아니기도 함
의 견
자세한 내부적인 원인은 FunctionBay 사에 문의를 해봐야 알 것으로 사료 됨. 본 답변은 주관적인 생각.
⇒ 결론부터 말하면 RecurDyn 내부적인 수치 오류가 원인으로 보임 (특히 CPM을 사용할 때!)
< 모델 여러개 복사해서 시뮬레이션 해보기 >
해당 모델을 여러 개 복사하여 (여섯 CASE 정도) 시뮬레이션을 수행하면 그 결과가 차이가 보이는 모델이 존재함
다만, 대부분의 모델은 그 경향성이 유사하게 나타남을 확인
< 모델의 위치를 Inertia 좌표계로부터 멀리두고 시뮬레이션 수행 >
첨부 파일의 두 CASE 모델을 모두 아래 이미지 처럼, 위치의 X 좌표와 Z 좌표가 어느 정도 큰 값을 갖게 되면 (오른쪽 끝에 보이는 Marker가 Inertia 좌표계 원점)
놀랍게도 Contact Force 결과가 거의 동일하게 나타남
< 결 론 >
RecurDyn의 Geo Surface Contact에서 Patch로부터 Contact Force가 계산되는 정확한 알고리즘은 확인할 방법이 없지만,
Patch를 구성하는 Node들의 위치가 원점 근처의 데이터를 포함하고 있을 때, 발생하는 수치 오류로 보임.
뭔가 Node 위치에 기반해서 나누기 연산이 들어갈 확률이 있음.
이렇게 결론지은 추가적인 근거는 만약 CPM 옵션을 껐을 때, 그 차이가 더 작음을 확인할 수 있음.
(CPM에 나누기 연산이 들어갈 확률이 높음; 개인 생각)
또한, 추가로 보내준 모델에 대해서 RecurDyn Solver의 Error Tolerance를 낮추면 조금 더 차이가 완화되는 것도 확인함
⇒ 대신 해석 시간 상승은 덤
현재 첨부한 모델에서 발생하는 Contact Force 차이는 수치 오류에 기반한 것으로 보이니, 이를 피할 수 있는 값을 사용하거나 현재 모델처럼 접촉면이 단순한 경우에는 Patch 크기를 크게 가져가는 것도 방법임. 그게 아니면 글로벌 원점 근처가 아닌 곳에서 해석 수행
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