{{ post.title }} 글 편집 글 편집 (이전 에디터) 작성자 {{ post.author.name }} 작성일

동역학 모델작업 도중 Redundant Constraint 가 발생하여 Joint 의 연결이 끊어져 해석이 중단 되는 경우에 대하여 알아 보도록 하겠습니다.

오른쪽 그림은 해석 후 특정 시간에서닁 Revolute Joint와 그에 해당되는 Action Marker 와 Base Marker의 위치 자세 입니다. 하지만 특이한 부분은 두 Marker가 Z 축 방향으로 서로 어긋나 있다는 점입니다.

Revolute Joint의 경우 한 개의 축에 대한 자유도만 허용되므로 그림과 같이 병진방향으로 두 Marker 가 어긋나면 모델에 문제가 발생합니다.

MBD for ANSYS 에서는 이런 경우에 Constraint Violation Error 가 발생하면서 해석이 중단됩니다. 모델에 문제가 있음을 유저에게 알려주기 위함입니다.

Constraint Violation Error 가 발생하는 오차 범위는 0.001 mm 입니다.

만약 고정되어 있어야 할 두 Marker의 거리가 0.001 mm 이상 벌어지게 되면 해석이 중단된다는 의미입니다. 다소 복잡한 모델을 통해 어떤경우에 Constraint Violation 이 발생하는지 알아보도록 하겠습니다.

아래 모델은 포크레인의 일부를 간략히 모델작업 한 결과입니다.

언뜻 보기에는 아무런 문제가 있어보이지 않지만, 아주 작은 Parameter 의 값에 의해서 해석결과에 영향을 미치게 됩니다.

영향을 미치는 Parmeter 는 Translational Joint 의 Translational Axis에 해당됩니다. 이값의 정상적인 값은 5.91937, 1, 0으로 Translational Joint의 양끝에 존재하는 Revolute Joint 에 방향 벡터에 해당되는 값입니다.

하지만 0 은 아니지만 0에 아주 가까운 0.00001을 입력하게 되면, 어느정도 해석이 진행되다가 Constraint Violation이 발생합니다.

해석이 실패 했을 때 아래 그림과 같이 Solution Information 을 클릭하면 해석 결과에 대한 Message File를 볼 수 있습니다.

아래 그림을 보면 Constraint Violation 이 발생하였으며, 해당되는 Constraint 는 Revolute Joint ID 148 고 TRANSLATION ALONG Z 방향임을 알 수 있습니다.

Model Information 을 통해 Redundant Constraint 를 살펴 보면 Revolute2 에 해당됨을 알 수 있습니다.

해당 Joint 에서 Action Marker 와 Base Marker의 연결이 끊어져 해석이 실패한 경우입니다.

다시 해석을 시도한 후 RecurDyn Viewer for Multi-Body Dynamics 를 통하면 UI 측면과 Plot 으로 확인 가능합니다.

Viewer 실행후 상단 메뉴중 아래와 같이 Camera 기능을 이용하면, Animation 플레이 도중 특정 Marker에 대하여 Focus를 유지 하는 것이 가능합니다.

문제가 발생한 Revolute2에 존재 하는 Marker에 대하여 Following Camera 기능을 이용하고, Animation Control 을 이용하여 Display Markers during Animation 옵션을 켜고, 최대한 Zoom In을 하면 아래 그림의 두 번째와 같이 Joint 의 Action 과 Base Marker 가 서로 어긋남을 확인 할 수 있습니다.

Plot을 통해서 확인 하면 약 2.25 초 시간에서 0.001 만큼의 차이가 발생하였음을 알 수 있습니다.