FFlex Thermal 글 편집

• 열전도 해석 관련 기능들이 추가되어 유연체의 열전도에 의한 열응력을 MFBD (Multi Flexible Body Dynamics) 해석에 실시간으로 적용할 수 있습니다.
  
• 유입 열량, 대류에 의한 표면 열전달 등의 온도 경계조건을 쉽게 설정할 수 있습니다.
• 열전달 해석을 지원하는 Element 종류
  • Beam2
  • Shell3, Shell4, Shell9
  • Solid4, Solid5, Solid6, Solid8, Solid10, Solid26

Features

1. 재료 물성치

• 재료의 온도 특성: 재료에 대한 온도 특성을 지정할 수 있습니다. 해당 재료의 물성치 설정에서 지정할 수 있습니다. (Elastic/Isotropic 만 가능)
  • Thermal Coefficient (열팽창 계수, Coefficient of thermal expansion)
    
  • Reference Temperature (재료에 열응력이 발생하지 않은 상태의 온도, RecurDyn에서는 초기온도로도 사용)
  • Specific Heat (비열)
  • Thermal Conductivity (열전도율)

2. 열전달

• Nodal Temperature: 절점에 직접 시간에 따른 온도 조건을 정의할 수 있습니다.
  
• Heat Flux: 고체 표면에 유입/유출되는 열량을 정의할 수 있습니다. Patch Set에 Expression을 이용하여 시간에 따른 단위 면적당 유입/유출되는 열량을 정의하게 됩니다.
  
• Convection: 대류에 의한 표면 열전달량을 정의할 수 있습니다. Patch Set에 열전달 계수와 주변 공기 온도를 입력하여 정의하게 됩니다.
• Heat Generation: 고체 내부에서 발생되는 에너지를 정의할 수 있습니다. Element Set에 Expression을 이용하여 시간에 따른 단위 체적당 발생 에너지를 정의합니다.

3. 열하중

• RTL Generation: 유연체의 열전달 해석 결과로부터 온도장 정보를 CSV 파일 포맷의 RTL 파일로 생성해 줍니다
  
• Thermal Load
  • Expression으로 온도를 직접 절점에 적용하여 열하중으로 변환해 줍니다.
  • 절점의 온도를 Expression으로 정의하고 이를 이용하여 열하중을 계산합니다.
  • 계산된 열하중을 고려한 해석이 가능합니다.
  • RTL 파일을 Thermal Load에 적용하여 열전달 해석을 수행하지 않고도 열하중을 고려한 해석이 가능합니다.
    

Benefits

• 다른 소프트웨어를 사용하지 않고 RecurDyn만으로 열전도 해석을 수행할 수 있습니다.
• 또한 동시에 열전달 해석 결과를 유연 다물체 동역학 해석에서 실시간으로 반영하기 때문에 유연체의 열변형 및 열응력에 의한 영향을 쉽게 확인할 수 있습니다.
• 이를 통해 열에너지가 많이 발생되는 시스템의 구조 및 부품들에 대하여 열응력을 고려한 동역학 해석을 수행할 수 있고 신뢰성과 안정성이 확보된 시스템 작동을 위한 설계 개선이 가능합니다.
  

Examples

Example 1. Cooling of Steel Rod

• 초기 온도 200°C에서 30°C로 대류에 의한 냉각
  

Example 2.Hollow Cylinder with Fixed Temperature & Convection

• Cylinder 내부 대류(Convection)에 의한 온도 상승 및 외부 고정된 온도 조건
  

Application

Bimetal Thermometer (Helical Type)

• Bimetal Thermometer (Helical Type)
  • 나선형 Bimetal Plate의 한쪽 끝단은 고정되어 있고 반대쪽 끝단은 온도 변화에 정비례하여 비틀리거나 회전합니다.
  • 감지된 온도를 표기하기 위해 표시기가 있는 보정된 게이지가 회전 끝에 부착됩니다.
• RecurDyn Modeling
  • Plate Top: Thermal insulation (Steel)
  • Plate Bottom: Thermal insulation (Brass)
  • Left end: Convection
  • Right end: Heat Generation