mass scaling 에 대해서

Mass-Scaling in LS-DYNA

 

explicit 법에서, 타임 스텝은 수치해석적인 안정성을 위해 보통 매우 적은 값을 사용한다. 그러나 작은 스텝 사이즈는 자주 하는 해석 업무에서라면 유용하지 않을 수 있다. CPU비용을 줄이고 성능을 향상하기 위해, mass scaling은 각 사이클의 타임 스텝 사이즈를 증가시키기 위해 자주 사용되곤 한다. LS-DYNA에서는 여러 가지 방법을 제안한다. 가장 간단한 방법은 BLANK등에 큰 밀도를 적용하는 것이다. 또 다른 대안은 사용자가 원하는 최소 타임 스텝 값을 명기하는 것이다. 이

방법은 4가지 안이 있다. 좀 더 디테일한 것은 추후에 살펴보자.

너무 큰 질량의 증가는 심한 침투 문제를 발생시키고, 동역학적 효과가 심하게 나타나게 만든다.

해석 결과는 받아들이기 어렵게 되기 때문에 좋은 결과를 위해서는 침투와 운동에너지를 모니터링 할 필요가 있다.

MASS SCALING은 EXPLICIT 타임스텝을 증가시키기 위해 구조에 비 물리적인 질량을 더하는 방법이다. 

동역학 해석에서 타임 스텝 증가를 위한 질량을 더했다면 결과에 영향을 반드시 미치게 된다. (F=ma를 생각해보라).

때때로 효과가 크지 않은 경우에는 질량을 더한 것이 적절하다 볼 수 있다.

크리티컬 하지 않은 영역의 매우 작은 수의 요소에만 질량을 더했거나, 속도가 낮고, 운동에너지가 최대 내부 에너지에 비해 매우 작은 준정적 해석의 경우가 그런 예시에 속한다.

결국 mass scaling의 효과를 평가하는 것은 엔지니어의 판단에 달려 있다.

더한 질량에 의한 효과의 민감도를 측정하려면 mass scaling을 줄이거나 제거해 봐야한다

 

좀 더 구체적인 활용법은 다음 글에서 소개하겠습니다.