표면 부품은 3D 형상에 통합된 2D 표면입니다. 이 부품은 일반적으로 흐름이 주변을 통과해야 하는 안내 베인 또는 판금과 같은 매우 얇은 객체를 시뮬레이션하는 데 사용됩니다.
표면 부품을 사용하면 3차원 체적으로 매우 얇은 형상을 모델링할 필요가 없으므로 유용합니다. 이러한 체적을 메쉬하는 것은 매우 어려울 수 있으며 결과적으로 모형 크기가 상당히 커질 수 있습니다. 그 이유는 요소가 두께를 나타낼만큼 충분히 작지만, 너무 작아서 객체의 다른 치수를 채우기 위해 너무 많은 수의 요소가 필요하기 때문입니다. 이러한 객체를 표면만 나타내면 모형에서 두께가 제거되므로 요소는 객체 쉐이프를 나타낼만큼 충분히 작기만 하면 됩니다.
다음 모형에는 체적으로 모델링된 얇은 벽의 장애물이 포함되어 있습니다. 이 체적을 나타내는 데 필요한 요소 크기는 매우 작으므로(부품이 매우 얇기 때문) 요소 수는 많습니다(약 158,000개 요소).
그러나 이 모형은 표면 부품을 사용하여 얇은 장애물을 나타냅니다. 표면 부품의 요소 크기는 주변 공기의 요소 크기와 크게 다르지 않으며 전체적인 요소 수(모형 크기)가 훨씬 더 작습니다(약 38,000개 요소).
표면 부품의 다른 응용 사례는 회전 영역을 사용하여 얇은 블레이드의 터보 기계류 장치를 해석하는 경우입니다. 표면 부품을 사용하면 얇은 판금 팬 블레이드를 아주 간단히 모델링할 수 있습니다.
매우 얇은 3D 블레이드 체적 주위를 메쉬하는 대신, 블레이드를 회전 영역 내의 표면으로 나타내고 표면 부품 재료를 지정합니다.
표면 부품을 지정하려면
- 표면을 선택 유형으로 선택합니다(설정 (탭) > 선택 (패널)에서 선택하거나 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 선택 모드로 표면 선택).
- 모형에서 표면을 선택합니다.
- 재료 빠른 편집 대화상자를 엽니다. (재료 상황에 맞는 패널에서 편집을 클릭합니다.)
- 유형을 솔리드로 설정합니다.
- 솔리드 재료를 선택하거나 작성합니다.
- 쉘 두께를 지정합니다.
- 두께의 단위를 선택합니다.
- 적용을 클릭합니다.
체적 표면의 표면 부품
경우에 따라 조립품 내에 체적을 포함하는 것이 더 쉬우므로, 하나 이상의 표면을 표면 부품이 되도록 지정하십시오. 부품이 유체이면 표면은 흐름을 차단하는 솔리드입니다.
체적의 일부인 표면:
체적에 유체 재료가 지정되었으나 두 개의 전면 표면에는 솔리드 재료가 지정되어 있으므로 이러한 표면은 표면 부품으로 간주되고 흐름을 방해합니다.
전자 칩 세트에서 에폭시 레이어를 나타내기 위해 표면 부품을 지정할 경우 CAD 모형에서 별도의 표면을 작성할 필요가 없습니다. 칩 중 하나에서 적절한 표면을 선택하고 솔리드 재료를 지정하기만 하면 됩니다. 그러면 아주 얇은 체적으로 형상을 복잡하게 하거나 거대한 유한 요소 메쉬를 작성하지 않고도 열 저항 및 실제 두께가 해석에 포함됩니다.
CAD 표면 피쳐를 사용하여 표면 부품 지정
표면 부품은 항상 표면에 지정됩니다. 많은 경우에 3D 모형 내에 부동 표면을 생성할 수도 있습니다. 일부 CAD 도구에서는 이러한 표면을 조립품의 구성요소로 분리할 수 있습니다. 그 외의 경우 이러한 표면은 부품 내의 피쳐로만 인식됩니다. 표면 피쳐 또는 부품의 예는 다음과 같습니다.
표면은 닫힌 영역의 일부가 아니지만, 솔리드 재료가 지정되면(위 설명 참조) 흐름을 방해합니다.
표면 부품 시각화
Autodesk® CFD의 표준 시각화 도구는 표면 부품에 작동합니다. 절단 평면 및 등위면은 표면 부품이 있을 때 발생하는 결과를 표시합니다. 관심 영역 위에 마우스를 가져가 결과를 프로브합니다.
표면 부품의 표시된 압력 값은 표시된 표면 부품의 면에 따라 다릅니다. 표면 부품의 선행 면은 높은 압력을 표시하고 후류 면은 더 낮은 압력을 표시합니다.
결과를 시각화하면 표면 부품이 재료 분기 아래의 피쳐 트리에 나열됩니다. 이러한 부품은 동일한 재료를 사용한 경우라도 체적 부품과는 별도로 나열됩니다. 표면 부품을 비평면형 절단 표면에 대한 소스 표면으로 사용할 수 있습니다. 이 내용은 이 설명서의 결과 시각화 장에 좀 더 자세히 설명되어 있습니다.
표면의 해당 면을 선택하여 표면 부품에서 벽 결과가 평가됩니다. 위의 예에서 선행 면을 선택하면 드래그 면을 선택할 때보다 벽 힘이 더 커집니다.