KR101682379B1 - Method for three dimensions pressure interpolation technology, and recording medium storing program for executing the same, and recording medium storing program for executing the same - Google Patents

Method for three dimensions pressure interpolation technology, and recording medium storing program for executing the same, and recording medium storing program for executing the same Download PDF

Info

Publication number
KR101682379B1
KR101682379B1 KR1020140151135A KR20140151135A KR101682379B1 KR 101682379 B1 KR101682379 B1 KR 101682379B1 KR 1020140151135 A KR1020140151135 A KR 1020140151135A KR 20140151135 A KR20140151135 A KR 20140151135A KR 101682379 B1 KR101682379 B1 KR 101682379B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
pressure value
mapping
control condition
analysis
Prior art date
Application number
KR1020140151135A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160051323A (en
Inventor
임종순
윤종호
Original Assignee
한국항공우주산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국항공우주산업 주식회사 filed Critical 한국항공우주산업 주식회사
Priority to KR1020140151135A priority Critical patent/KR101682379B1/en
Publication of KR20160051323A publication Critical patent/KR20160051323A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101682379B1 publication Critical patent/KR101682379B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16ZINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G16Z99/00Subject matter not provided for in other main groups of this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

본 발명은 3차원 압력 사상 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방사기저함수에 기초한 3차원 표면 압력 보간 기술, 유한 요소의 표면압력 계산 방법 및 압력 등가 절점 하중변환 방법을 적용하여, 균일 혹은 불균일한 다양한 표면 압력 사상 문제에 적용 가능한 3차원 압력 사상 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램을 제공한다.The present invention relates to a three-dimensional pressure mapping method, a recording medium storing a program for implementing the same, and a computer program stored in a medium for implementing the same. More specifically, the present invention relates to a three- Dimensional pressure mapping method applicable to uniform or nonuniform surface pressure mapping problems by applying the surface pressure calculation method and the pressure equivalent node load conversion method of the present invention, a recording medium storing a program for implementing the same, And provides a stored computer program.

Description

3차원 압력 사상 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램 {METHOD FOR THREE DIMENSIONS PRESSURE INTERPOLATION TECHNOLOGY, AND RECORDING MEDIUM STORING PROGRAM FOR EXECUTING THE SAME, AND RECORDING MEDIUM STORING PROGRAM FOR EXECUTING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional pressure mapping method, a recording medium storing a program for implementing the same, and a computer program stored in a medium for implementing the same. EXECUTING THE SAME}

본 발명은 3차원 압력 사상 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방사기저함수에 기초한 3차원 표면 압력 보간 기술, 유한 요소의 표면압력 계산 방법 및 압력 등가 절점 하중변환 방법을 적용하여, 균일 혹은 불균일한 다양한 표면 압력 사상 문제에 적용 가능한 3차원 압력 사상 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램에 관한 것이다.
The present invention relates to a three-dimensional pressure mapping method, a recording medium storing a program for implementing the same, and a computer program stored in a medium for implementing the same. More specifically, the present invention relates to a three- Dimensional pressure mapping method applicable to uniform or nonuniform surface pressure mapping problems by applying the surface pressure calculation method and the pressure equivalent node load conversion method of the present invention, a recording medium storing a program for implementing the same, To a stored computer program.

항공기나 선박 등과 같이 공기나 물 등의 매체 중에서 이동하는 물체의 개발 과정에서, 물체의 기동에 의한 외부압력을 유한요소모델(FEM)에 전달하는 사상과정(mapping)이 필수적으로 필요하며, 설계 초기단계에서 사상 조건 수가 많고, 구조물 설계 형상이 지속적으로 변경되는 경우에 대해 수행되어야하는 경우가 대부분이다. In the development process of moving objects such as air or water such as aircraft or ship, it is essential to map the external pressure to the FEM by the start of the object. In most cases, the number of mapping conditions is large and the design of the structure is continuously changed.

그러나, 이러한 사상 과정에 전산유체(CFD) 프로그램의 사상기능을 사용하는 것은 상세한 유한요소모델과 정밀한 모델링 그리고 많은 계산시간이 필요하다는 문제점이 있다.However, the use of the mapping function of a CFD program in this mapping process has a problem that a detailed finite element model, precise modeling, and a lot of calculation time are required.

또한, 진동모드해석이나 공탄성 해석에 주로 사용되는 MSC/Nastran 및ZAERO와 같은 전산구조(CSD) 프로그램을 사용한 유체-구조연계(FSI) 사상방법은 변위값을 계산하는 연결점의 개수, 연결방법 그리고 구조물의 강성 차이에 따라 하중 사상 결과가 달라지므로, 외부압력의 정적 사상 경우에는 적합하지 않다.In addition, the fluid-structure interface (FSI) mapping method using the CSD programs such as MSC / Nastran and ZAERO, which are mainly used for vibration mode analysis and aeroelastic analysis, is based on the number of connection points, Since the result of the load mapping depends on the stiffness difference of the structure, it is not suitable for the static displacement of external pressure.

즉, 종래에는 각각의 물체에 맞는 모델을 만들어야 하며, 해당 모델들은 다른 분야에 사용할 수 없는 문제점이 있다.
That is, conventionally, a model suitable for each object must be created, and the models can not be used in other fields.

한국공개특허 [10-2003-0009879]에서는 항공기 모델링시의 동하중 해석방법이 개시되어 있다.
Korean Unexamined Patent Publication [10-2003-0009879] discloses a dynamic load analysis method for modeling an aircraft.

한국공개특허 [10-2003-0009879](공개일자: 2003년 02월 05일)Korean Patent Publication [10-2003-0009879] (Published on February 05, 2003)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 방사기저함수(Radial Basis Function)에 기초한 3 차원 압력보간방법, 유한요소의 표면 압력계산방법 및 압력-등가절점하중(Equivalent Grid Force) 변환방법을 적용하여, 범용적인 코드를 개발함으로써, 균일 혹은 불균일한 압력을 사상할 수 있는 3차원 압력 사상 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a three-dimensional pressure interpolation method based on a radial basis function, Dimensional pressure mapping method capable of mapping uniform or non-uniform pressure by applying universal code by applying the equivalent gravity force conversion method.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 압력 사상 방법은, 컴퓨터를 포함하는 연산처리수단에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 이루어지는 3차원 압력 사상 방법에 있어서, 유한요소, 압력값, 압력값 위치 정보, 통제조건을 포함하는 해석조건을 입력받는 해석조건입력 단계(S10); 상기 해석조건입력 단계(S10)에서 입력받은 정보를 근거로, 방사기저함수(Radial Basis Function)에 기초한 3 차원 압력보간법을 이용하여, 압력을 보간하는 압력보간 단계(S20); 상기 압력보간 단계(S20)에서 보간된 압력을 근거로, 유한요소해석법을 이용하여 유한요소의 표면 압력을 계산하는 표면압력계산 단계(S30); 및 상기 표면압력계산 단계(S30)에서 계산된 표면 압력을 근거로, 압력-등가 절점 하중(Equivalent Grid Force) 변환법을 이용하여 균일 또는 불균일한 압력을 사상하는 압력사상 단계(S40);를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional pressure mapping method comprising a program executed by an arithmetic processing unit including a computer, (S10) for receiving an analysis condition including a pressure value, a pressure value position information, and a control condition; A pressure interpolation step (S20) of interpolating a pressure using a three-dimensional pressure interpolation method based on a radial basis function based on the information input in the analysis condition input step (S10); A surface pressure calculation step (S30) of calculating a surface pressure of the finite element by using a finite element analysis method based on the interpolated pressure in the pressure interpolation step (S20); And a pressure mapping step (S40) of mapping a uniform or non-uniform pressure using a pressure-equivalent node force transformation method based on the surface pressure calculated in the surface pressure calculation step (S30) .

또한, 상기 해석조건입력 단계(S10)는 통제조건파일의 이름을 입력받아, 리스트(List) 형태로 통제조건리스트를 저장하는 해석조건저장 단계(S11); 상기 해석조건저장 단계(S11)에서 저장된 통제조건리스트를 순차적으로 호출하는 해석조건호출 단계(S12); 및 상기 해석조건호출 단계(S12)에서 호출된 통제조건리스트의 통제조건파일을 순차적으로 호출하는 입력파일호출 단계(S13); 를 포함한다.In addition, the analysis condition input step S10 includes an analysis condition storage step S11 for storing the control condition list in the form of a list, receiving the names of the control condition files; An analysis condition calling step (S12) for sequentially calling the stored control condition list in the analysis condition storage step (S11); And an input file calling step (S13) for sequentially calling a control condition file of the control condition list called in the interpretation condition calling step (S12); .

또, 상기 해석조건저장 단계(S11)에서 통제조건리스트는 유한요소파일명(FEmodel), 해석 번호(LC), 압력값 위치 정보 저장 파일명(CPS_FileName), 압력값 정보 저장 파일명(PRE_FileName) 및 보간 비율(ScaleFactor)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the analysis condition storage step S11, the control condition list includes a finite element file name (FEmodel), an analysis number (LC), a pressure value position information storage file name (CPS_FileName), a pressure value information storage file name (PRE_FileName) Scale Factor).

또한, 상기 압력보간 단계(S20)는 유한요소를 입력받아, 삼각형 요소(CTRIA3), 사각형 요소(CQUAD4), 그리드(GRID)를 판별하고 각각의 정보를 행렬 변수들(A)에 순차적으로 저장하는 유한요소분류 단계(S21); 상기 유한요소분류 단계(S21)에서 저장된 행렬 변수들(A)을 입력받아, 삼각형 요소 또는 사각형 요소에 따라 중심점과 노멀백터(Normal vactor)를 찾는 알고리즘을 적용하여, 계산된 결과를 행렬 변수들(B)에 순차적으로 저장하는 중심점검색 단계(S22); 상기 압력값 위치 정보를 호출하고, 행렬 변수(C)에 저장하는 위치정보처리 단계(S23); 상기 압력값 정보 를 호출하고, 행렬 변수(D)에 저장하는 압력값처리 단계(S24); 및 생성된 행렬 변수(A, B, C 및 D) 값들을 입력 받고, 압력값 위치 정보와 압력값 정보를 근거로, 보간 하고자 하는 전체 요소의 중심점에서의 압력값을 방사기저함수(Radial Basis Function)를 적용하여, 요소가 삼각형 혹은 사각형인지 구별하고, 삼각형 요소와 사각형 요소에 해당되는 정보를 이용하여 보간 하는 요소보간 단계(S25);를 포함한다.The pressure interpolation step S20 receives the finite element, determines the triangular element CTRIA3, the rectangular element CQUAD4, and the grid GRID, and sequentially stores the information in the matrix variables A A finite element classification step S21; An algorithm for finding a center point and a normal vector according to a triangle element or a square element is applied to the matrix variables A stored in the finite element classification step S21 and the calculated result is used as matrix variables B), a center point search step (S22); A position information processing step (S23) of calling up the pressure value position information and storing the pressure value position information in a matrix variable (C); A pressure value processing step (S24) of calling up the pressure value information and storing it in a matrix variable (D); And the pressure values at the center points of all the elements to be interpolated on the basis of the pressure value position information and the pressure value information are input to the radial basis function (A, B, C, and D) (S25), which discriminates whether the element is a triangle or a rectangle, and interpolates the information using information corresponding to the triangle element and the rectangle element.

또, 상기 표면압력계산 단계(S30)는 상기 압력보간 단계(S20)에서 보간된 압력값을 읽어, 나스트란(NASTRAN)의 압력 하중 입력 형태 포멧으로 저장하는 것을 특징으로 한다.The surface pressure calculation step S30 is characterized in that the pressure value interpolated in the pressure interpolation step S20 is read and stored in a pressure load input format of Nastran.

또한, 상기 압력사상 단계(S40)는 상기 압력보간 단계(S20)에서 보간된 압력값을 읽어, 나스트란(NASTRAN)의 정점 하중 입력 형태 포멧으로 저장하되, 각 요소에 매핑된 압력값은 등가절점하중(Equivalent Grid Force) 계산 알고리즘을적용하여 순차적으로 처리하고, 보간 비율을 적용하는 것을 특징으로 한다.In the pressure mapping step S40, the pressure values interpolated in the pressure interpolation step S20 are read and stored in the form of a vertex load input type of NSTRAN, and the pressure values mapped to the respective elements are equivalent And then applying a calculation algorithm of the equivalent load force (Equivalent Grid Force), and sequentially applying the interpolation ratio.

또, 상기 3차원 압력 사상 방법은 하나의 통제조건파일 안에 여러 가지 매핑조건이 있는 경우, 매핑조건의 수 만큼 S10~S40까지 반복 실행하고, 결과는 해석 조건(LC) 번호에 따라 누적해서 저장하는 것을 특징으로 한다.If there are various mapping conditions in one control condition file, the 3D pressure mapping method repeatedly executes the number of mapping conditions from S10 to S40, and stores the results in a cumulative manner according to an analysis condition (LC) number .

또한, 상기 3차원 압력 사상 방법은 통제조건파일이 여러 가지 경우가 있을 경우, 통제조건파일의 수 만큼 S10~S40까지 반복 실행하는 것을 특징으로 한다.The 3D pressure mapping method is characterized in that when there are several cases of the control condition file, the number of control condition files is repeatedly executed from S10 to S40.

또, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 3차원 압력 사상 방법방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium on which a program for implementing the 3D pressure mapping method is stored.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 3차원 압력 사상 방법방법을 구현하기 위해, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램이 제공되는 것을 특징으로 한다.
According to an embodiment of the present invention, a program stored in a computer-readable recording medium is provided to implement the 3D pressure mapping method.

본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 압력 사상 방법에 의하면, 4 가지 주요 인자(유한요소, 압력값, 압력값 위치 정보, 통제조건)를 입력받아, 방사기저함수에 기초한 3차원 표면 압력 보간 기술, 유한 요소의 표면압력 계산 방법 및 압력 등가 절점 하중변환 방법을 적용함으로써, 균일 혹은 불균일한 다양한 표면 압력 사상 문제에 적용 가능한 효과가 있다.According to the three-dimensional pressure mapping method according to an embodiment of the present invention, the three-dimensional surface pressure interpolation technique based on the radiator low function is received by receiving four main factors (finite element, pressure value, pressure value position information, , The method of calculating the surface pressure of the finite element and the pressure equivalent node load conversion method are applicable to various surface pressure mapping problems of uniform or nonuniformity.

또한, 압력을 사상하려는 대상체가 복잡한 3차원 형상일 경우에 직접 사상이 불가능했던 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that it is possible to solve the problem in which the object to which the pressure is to be mapped is a complex three-dimensional shape, which was not possible to directly imagine.

또, 상용 툴에서 제공하는 방법이나 In-house code를 사용하여 사상하기 불가능했던 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, using the methods provided by commercial tools or using in-house code, it is possible to solve problems that were impossible to imagine.

또한, 해석 조건수가 많고, 잦은 형상 변경에 대처하기 어려웠던 문제를 해결할 수 있다.In addition, it is possible to solve the problem that the number of analysis conditions is large and it is difficult to cope with frequent shape changes.

또한, 사상 종류마다 다른 절차, 입/출력 형식 및 포맷이 공용으로 사용하기 불가능했던 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다. 즉, 종래에는 대상에 맞는 모델을 만들어야 했고 해당 모델들은 다른 분야에 사용할 수 없는 문제점이 있으나, 본 발명은 모든 분야에 적용할 수 있는 효과가 있다.
In addition, there is an effect that it is possible to solve the problem that different procedures, input / output formats and formats can not be commonly used for each type of event. In other words, conventionally, a model suitable for an object has to be created, and the models can not be used in other fields. However, the present invention is applicable to all fields.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 압력 사상 방법의 순서도.
도 2는 도 1의 해석조건입력 단계의 일 실시예에 따른 순서도.
도 3은 도 1의 압력보간 단계의 일 실시예에 따른 순서도.
도 4는 도 1의 매핑조건의 수에 따른 루프를 보여주는 순서도.
도 5는 도 1의 통제조건파일의 수에 따른 루프를 보여주는 순서도.
1 is a flowchart of a three-dimensional pressure mapping method according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart according to an embodiment of the analysis condition input step of FIG.
Figure 3 is a flow diagram according to one embodiment of the pressure interpolation step of Figure 1;
4 is a flow chart showing a loop according to the number of mapping conditions of FIG.
Figure 5 is a flow diagram showing a loop according to the number of control condition files of Figure 1;

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The following drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification. It is to be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals whenever possible. Further, it is to be understood that, unless otherwise defined, technical terms and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 압력 사상 방법의 순서도이고, 도 2는 도 1의 해석조건입력 단계의 일 실시예에 따른 순서도이며, 도 3은 도 1의 압력보간 단계의 일 실시예에 따른 순서도이고, 도 4는 도 1의 매핑조건의 수에 따른 루프를 보여주는 순서도이며, 도 5는 도 1의 통제조건파일의 수에 따른 루프를 보여주는 순서도이다.
FIG. 1 is a flow chart of a three-dimensional pressure mapping method according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flow chart according to an embodiment of an analyzing condition input step of FIG. 1, FIG. 4 is a flowchart showing a loop according to the number of mapping conditions in FIG. 1, and FIG. 5 is a flowchart showing a loop according to the number of control condition files in FIG.

설명에 앞서, 본 명세서( 및 특허청구범위)에서 사용되는 용어에 대해 간단히 설명하도록 한다.Prior to the description, the terms used in this specification (and claims) will be briefly described.

항공기의 예를 들어 설명하면, 항공기에 걸리는 하중은 공력과 관성력으로 나눌 수 있다. 공력은 항공기에 걸리는 외력 즉 공기에 의해 발생되는 힘을 말한다.As an example of an aircraft, the load on an aircraft can be divided into aerodynamic forces and inertial forces. Aerodynamic force refers to the external force on the aircraft, ie, the force generated by the air.

항공기에 걸리는 공력(하중)을 계산한 힘을 이용하여 설계 또는 해석을 하기 위해서는, 전산소프트 툴(유한요소해석 등)을 이용하여 설계 또는 해석을 할 수 있다. Design or analysis can be done using computer software tools (such as finite element analysis) in order to design or analyze using the force calculated from the aerodynamic force (load) applied to the aircraft.

'유한요소해석(FEA: Finite element analysis)'은 공학분석에 사용되는 컴퓨터 시뮬레이션기술이다. 유한요소법(FEM)라고 불리는 수치적 기법을 사용하며, 물체를 잘라서 수행(mesh generation)을 하는 것이 일반적이다.'Finite element analysis' (FEA) is a computer simulation technique used in engineering analysis. It is common to use a numerical technique called a finite element method (FEM) and to perform mesh generation.

'매핑'은 메쉬작업(mesh generation)으로 생성된 하중을 소프트웨어 툴로 넘겨주는 것을 말한다.
'Mapping' refers to the transfer of the load created by the mesh generation to the software tool.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 압력 사상 방법은 컴퓨터를 포함하는 연산처리수단에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 이루어지는 3차원 압력 사상 방법에 있어서, 해석조건입력 단계(S10), 압력보간 단계(S20), 표면압력계산 단계(S30), 및 압력사상 단계(S40)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a three-dimensional pressure mapping method according to an embodiment of the present invention is a three-dimensional pressure mapping method in a form of a program executed by an arithmetic processing means including a computer, S10, a pressure interpolation step S20, a surface pressure calculation step S30, and a pressure mapping step S40.

해석조건입력 단계(S10)는 유한요소, 압력값, 압력값 위치 정보, 통제조건을 포함하는 해석조건을 입력받는다. 여기서, 통제조건은 여러 가지 연산이 동시에 일어나는 상황에서 이를 자동화시키기 위한 과정을 말한다. 즉, 4 가지 주요 인자(유한요소, 압력값, 압력값 위치 정보, 통제조건)를 입력받으면 이를 이용하여 복잡한 압력 사상 문제를 해결할 수 있다. 이때, 유한요소 및 압력값은 소스(source) 형태로 입력 받을 수 있고, 압력값 위치 정보는 타겟(target) 형태로 입력 받을 수 있으며, 통제조건은 컨트롤(control) 형태로 입력 받을 수 있다.The analysis condition input step (S10) receives the analysis conditions including the finite element, the pressure value, the pressure value position information, and the control condition. Here, the control condition refers to a process for automating a situation where various operations are simultaneously performed. That is, when four main factors (finite element, pressure value, pressure value position information, control condition) are input, it is possible to solve the complex pressure mapping problem. In this case, the finite element and the pressure value can be inputted in the source form, the pressure value position information can be inputted in the target form, and the control condition can be inputted in the control form.

이때, 상기 해석조건입력 단계(S10)는 해석조건저장 단계(S11), 해석조건호출 단계(S12) 및 입력파일호출 단계(S13)를 포함할 수 있다.At this time, the analysis condition input step S10 may include an analysis condition storage step S11, an analysis condition calling step S12, and an input file calling step S13.

해석조건저장 단계(S11)는 통제조건파일의 이름을 입력받아, 리스트(List) 형태로 통제조건리스트를 저장한다. 여기서, 통제조건파일은 여러 가지 연산이 동시에 일어나는 상황에서 이를 자동화 시키기 위한 배치파일을 말한다.The analysis condition storage step S11 receives the name of the control condition file and stores the control condition list in the form of a list. Here, the control condition file refers to a batch file for automating such operations in the case where various operations occur at the same time.

즉, 통제조건파일(Control 파일)이 저장된 폴더에 저장된 통제조건파일의 이름을 리스트 형태의 파일로 저장할 수 있다. 이렇게 저장된 통제조건리스트(파일)은 많게는 수천 개 이상일 수 있다.That is, the name of the control condition file stored in the folder where the control condition file (control file) is stored can be stored as a list type file. This list of stored control conditions (files) can be as many as several thousand.

여기서, 상기 통제조건리스트는 유한요소파일명(FEmodel), 해석 번호(LC), 압력값 위치 정보 저장 파일명(CPS_FileName), 압력값 정보 저장 파일명(PRE_FileName) 및 보간 비율(SF: ScaleFactor)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the control condition list includes a finite element file name (FEmodel), an analysis number (LC), a pressure value position information storage file name (CPS_FileName), a pressure value information storage file name (PRE_FileName) and an interpolation ratio (SF: ScaleFactor) .

해석조건호출 단계(S12)는 상기 해석조건저장 단계(S11)에서 저장된 통제조건리스트를 순차적으로 호출한다. 즉, 통제조건리스트들 중 하나의 통제조건리스트를 호출하고 하나의 통제조건리스트에 대한 일련의 처리과정을 모두 끝마치면 다른 통제조건리스트를 호출할 수 있으며, 이와 같이 순차적으로 모든 통제조건리스트를 호출하여 일련의 처리과정을 진행하는 루프를 돌릴 수 있다.The analysis condition calling step S12 sequentially calls the stored control condition list in the analysis condition storing step S11. That is, when a list of control conditions of one of the control condition lists is called and a series of processes for one control condition list is completed, another list of control conditions can be called. In this manner, A loop can be executed to perform a series of processes.

예를 들어, 보간하려는 대상체 모델이 하나로 구성되어 있다면(Single 해석) 조건 파일의 행(Row)의 개수로 조절할 수 있다. 또한, 각 케이스(Case) 입력 분기 실행형태로 구성하는 것도 가능하다.For example, if the object model to be interpolated is composed of one (interpreted as Single), it can be adjusted by the number of rows in the condition file. It is also possible to configure each case input branch execution mode.

입력파일호출 단계(S13)는 상기 해석조건호출 단계(S12)에서 호출된 통제조건리스트의 통제조건파일을 순차적으로 호출한다. 즉, 호출된 통제조건리스트의 첫 번째 통제조건파일을 호출하고, 호출된 통제조건파일에 대한 일련의 처리과정을 모두 끝마치면 다음 통제조건파일을 호출할 수 있으며, 이와 같이 순차적으로 모든 통제조건파일을 호출하여 일련의 처리과정을 진행하는 루프를 돌릴 수 있다.
The input file calling step S13 sequentially calls the control condition file of the control condition list called in the interpretation condition calling step S12. That is, when the first control condition file of the list of called control condition is called and the series of processing of the called control condition file is completed, the next control condition file can be called. In this manner, To execute a series of processing steps.

압력보간 단계(S20)는 상기 해석조건입력 단계(S10)에서 입력받은 정보를 근거로, 방사기저함수(Radial Basis Function)에 기초한 3 차원 압력보간법을 이용하여, 압력을 보간한다.The pressure interpolation step (S20) interpolates the pressure using a three-dimensional pressure interpolation method based on a radial basis function based on the information input in the analysis condition input step (S10).

방사기저함수(RBF: Radial Basis Function)는 3차원 공간상의 경계점 내에 존재하는 특정 위치에서의 값을 알고 있는 기준값을 사용하여 보간작업을 수행하는 수학적 이론을 말하며, 레이디얼 기초 함수 또는 방사상 기반 함수로도 불린다. The Radial Basis Function (RBF) is a mathematical theory that performs interpolation using a reference value that knows the value at a specific position within a boundary point on a three-dimensional space. The radial basis function is a radial basis function or a radial basis function Also called.

상기 압력보간 단계(S20)는 유한요소분류 단계(S21), 중심점검색 단계(S22), 위치정보처리 단계(S23), 압력값처리 단계(S24) 및 요소보간 단계(S25)를 포함할 수 있다.The pressure interpolation step S20 may include a finite element classification step S21, a center point search step S22, a position information processing step S23, a pressure value processing step S24 and an element interpolation step S25 .

유한요소분류 단계(S21)는 유한요소를 입력받아, 삼각형 요소(CTRIA3), 사각형 요소(CQUAD4), 그리드(GRID)를 판별하고 각각의 정보를 행렬 변수들(A)에 순차적으로 저장한다.The finite element classification step S21 receives the finite element, identifies the triangular element CTRIA3, the rectangular element CQUAD4, and the grid GRID, and stores each information in the matrix variables A in order.

예를 들어, 유한요소파일(FEmodel)을 입력받아, 유한요소파일 정보를 순차적으로 읽으며, 삼각형 요소(CTRIA3), 사각형 요소(CQUAD4), 그리드(GRID)를 판별하고 각각의 정보를 행렬 변수(CQUAD4, CTRIA3, GRID)에 저장할 수 있다.For example, the finite element file FEmodel is received, the finite element file information is sequentially read, the triangular element CTRIA3, the rectangular element CQUAD4, and the grid GRID are discriminated, and each information is stored in the matrix variable CQUAD4 , CTRIA3, GRID).

중심점검색 단계(S22)는 상기 유한요소분류 단계(S21)에서 저장된 행렬 변수들(A)을 입력받아, 삼각형 요소 또는 사각형 요소에 따라 중심점과 노멀백터(Normal vactor)를 찾는 알고리즘을 적용하여, 계산된 결과를 행렬 변수들(B)에 순차적으로 저장한다.The center point searching step S22 receives the matrix variables A stored in the finite element classifying step S21 and applies an algorithm for finding a center point and a normal vector according to a triangle element or a square element, And sequentially stores the result in the matrix variables (B).

다시 말해, 평면 방정식을 이용하여, 유한 요소 모델의 표면에 대한 노멀백터를 찾을(normal vector finding) 수 있다.In other words, using a plane equation, normal vectors can be found for the surface of the finite element model.

예를 들어, 행렬 변수(CQUAD4, CTRIA3, GRID)를 입력받아, 삼각형 요소(CTRIA3), 사각형 요소(CQUAD4)에 따른 중심점과 노멀백터를 계산하여, 행렬 변수(C4NV, C3NV, C4CEN, C3CEN)에 저장할 수 있다. 이때, 첫 번째 행부터 순차적으로 실행하는 것이 바람직하다.For example, the matrix variables (CQUAD4, CTRIA3, and GRID) are received, and the center point and the normal vector according to the triangular element CTRIA3 and the square element CQUAD4 are calculated, and the matrix variables C4NV, C3NV, C4CEN, Can be stored. At this time, it is preferable to sequentially execute from the first row.

위치정보처리 단계(S23)는 상기 압력값 위치 정보가 저장된 파일을 호출하고, 행렬 변수(C)에 저장한다.In the position information processing step S23, the file storing the pressure value position information is called and stored in the matrix variable C.

여기서, 압력값 위치 정보는 기지의 압력값 위치 정보를 이용할 수 있다. Here, the pressure value position information can use known pressure value position information.

기지의 압력값이란 옴기려는 대상체의 매쉬가 클 수도 있고 작을 수도 있다. 이때, 옴기려는 대상체를 옴기고자하는 대상체에 매칭되도록 변환하여야 하는데, 옴기려는 대상체의 압력값을 말한다. 즉, 가지고 있는 오리지널 정보의 절점값을 말한다. The known pressure value can be either large or small for the object to be raised. At this time, the object to be raised is to be converted to match the object to which the object is to be raised, which is the pressure value of the object to be raised. That is, it is the joint value of the original information.

예를 들어, 압력값 위치 정보 파일을 입력받아, 행렬 변수(CPS)에 저장할 수 있다. 이때, 첫 번째 행부터 순차적으로 실행하는 것이 바람직하다.For example, the pressure value position information file may be input and stored in a matrix variable (CPS). At this time, it is preferable to sequentially execute from the first row.

압력값처리 단계(S24)는 상기 압력값 정보 저장 파일을 호출하고, 행렬 변수(D)에 저장한다.The pressure value processing step S24 calls the pressure value information storage file and stores it in the matrix variable D.

예를 들어, 압력 정보 파일을 입력받아, 행렬 변수(PRESS)에 저장할 수 있다. 이때, 첫 번째 행부터 순차적으로 실행하는 것이 바람직하다.For example, a pressure information file can be input and stored in a matrix variable (PRESS). At this time, it is preferable to sequentially execute from the first row.

요소보간 단계(S25)는 생성된 행렬 변수(A, B, C 및 D) 값들을 입력 받고, 위치 정보와 압력값 정보를 근거로, 보간 하고자 하는 전체 요소의 중심점에서의 압력값을 방사기저함수(Radial Basis Function)를 적용하여, 요소가 삼각형 혹은 사각형인지 구별하고, 삼각형 요소와 사각형 요소에 해당되는 정보를 이용하여 보간 한다.The element interpolation step S25 receives the values of the generated matrix variables A, B, C and D and calculates a pressure value at the center point of all the elements to be interpolated based on the position information and the pressure value information, (Radial Basis Function) to distinguish whether the element is a triangle or a rectangle, and interpolates using information corresponding to the triangle element and the rectangle element.

예를 들어, 행렬 변수(CQUDA4, CTRIA3, C4CEN, C3CEN, CPS, PRESS)에 저장된 값 들을 입력 받고, 입력받은 요소의 압력값 정보 및 압력값 위치 정보를 근거로, 삼각형 요소(CTRIA3), 사각형 요소(CQUAD4)에 따라, 행렬 변수(C4PRE, C3PRE)에 저장할 수 있다. 이때, 첫 번째 행부터 순차적으로 실행하는 것이 바람직하다.For example, based on the values stored in the matrix variables CQUDA4, CTRIA3, C4CEN, C3CEN, CPS, and PRESS, and based on the pressure value information and the pressure value position information of the input element, the triangular element CTRIA3, (C4PRE, C3PRE) in accordance with the equation (CQUAD4). At this time, it is preferable to sequentially execute from the first row.

공간상에 위치하는 구조 절점들 X, 공력 절점들 Y, 그리고 구조 절점들의 변위값(=압력값)을 u라고 정의할 경우, 다음식과 같이 나타낼 수 있다.If structural nodes X, aerodynamic nodes Y, and displacement values (= pressure values) of structural nodes located in space are defined as u, we can express as follows.

Figure 112014105619720-pat00001
Figure 112014105619720-pat00001

주어진 경계 절점들 사이에서의 압력값들은 영역에 존재하는 임의의 점에서의 압력값을 나타내는 보간함수 S로 정의하여 다음식과 같이 나타낼 수 있다.The pressure values between given boundary nodes can be defined as an interpolation function S that represents the pressure at any point in the region and can be expressed as:

Figure 112014105619720-pat00002
Figure 112014105619720-pat00002

(여기서, Xj는 압력값을 알고있는 경계 절점들이고, p(X)는 3차원 보정식의 정확도를 향상시키기 위한 3 차의 다항식이고, Φ는 m 차의 양의 유한 방사기저함수이고, ∥·∥는 유클리드 길이 함수이다.)Where X j is the boundary nodes that know the pressure value, p (X) is the third order polynomial to improve the accuracy of the three-dimensional correction, and Φ is the finite radiator low function of the mth order positive · ∥ is the Euclidean length function.)

3차원의 경우, 만약 절점의 좌표가 x, y, z로 표현된다면, 유클리드 거리는 절점 사이의 거리로 다음식과 같이 나타낼 수 있다.In the case of 3D, if the coordinates of the nodal points are expressed as x, y, z, the Euclidean distance can be expressed as the distance between the nodal points as follows.

Figure 112014105619720-pat00003
Figure 112014105619720-pat00003

방사기저함수(RBF)로 가우시안(Gaussian) 함수를 사용할 경우 다음식When using Gaussian function with radiator low function (RBF)

Figure 112014105619720-pat00004
Figure 112014105619720-pat00004

과 같이 다항식의 계수가 정해지지 않은 식으로, 계수를 구하기 위해 다항식 q의 차수가 다항식 p와 같거나 작다는 추가적인 요구조건(Othogonal 조건)인 다음식, The polynomial equation is not defined. In order to obtain the coefficient, the additional condition that the order of the polynomial q is equal to or smaller than the polynomial p (Othogonal condition)

Figure 112014105619720-pat00005
Figure 112014105619720-pat00005

을 사용해야 한다.Should be used.

따라서, 위 식 들을 이용하여 다음식Therefore, using the above equations,

Figure 112014105619720-pat00006
Figure 112014105619720-pat00006

과 같이 나타낼 수 있다.As shown in Fig.

여기서 A는 보간 행렬을 나타내며 다음식Here, A represents an interpolation matrix,

Figure 112014105619720-pat00007
Figure 112014105619720-pat00007

과 같이 나타낼 수 있다.As shown in Fig.

또한, 3 차원의 경우에, [P], {u}, {α}, {c}. {0}. [0] 행렬은 다음식Further, in the case of the three-dimensional case, [P], {u}, {alpha}, and {c}. {0}. The matrix [0]

Figure 112014105619720-pat00008
Figure 112014105619720-pat00008

과 같이 나타낼 수 있다.As shown in Fig.

알려진 구속조건

Figure 112014105619720-pat00009
를 만족하는 보간값 xj를 구하기 위해
Figure 112014105619720-pat00010
를 적용하여 3차원에서 보정 다항식이 표함된 경우는 다음식Known Constraints
Figure 112014105619720-pat00009
To obtain an interpolation value x j that satisfies
Figure 112014105619720-pat00010
And the correction polynomial is expressed in three dimensions by applying the following equation

Figure 112014105619720-pat00011
Figure 112014105619720-pat00011

과 같이 나타낼 수 있으며, 이를 이용하여 각 보간값을 구하기 위한 보간함수를 정의하면 다음식And interpolation function to obtain each interpolation value is defined using the following equation

Figure 112014105619720-pat00012
Figure 112014105619720-pat00012

과 같다.
Respectively.

표면압력계산 단계(S30)는 상기 압력보간 단계(S20)에서 보간된 압력을 근거로, 유한요소해석법을 이용하여 유한요소의 표면 압력을 계산한다.The surface pressure calculation step S30 calculates the surface pressure of the finite element using the finite element analysis method based on the pressure interpolated in the pressure interpolation step S20.

이때, 상기 표면압력계산 단계(S30)는At this time, the surface pressure calculation step (S30)

상기 압력보간 단계(S20)에서 보간된 압력값을 읽어, 나스트란(NASTRAN)의 압력 하중 입력 형태 포멧으로 저장하는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 나스트란(NASTRAN: NASA Structural Analysis Computer System)은 미국국립항공우주국(NASA)에서 개발한 구조 분석용 컴퓨터 시스템으로, 항공기 등의 구조 설계를 위한 수치 해석과 시뮬레이션을 컴퓨터 지원으로 자동화하기 위한 컴퓨터 이용 공학(CAE) 도구를 말한다.The pressure value interpolated in the pressure interpolation step (S20) may be read and stored as a pressure load input type format of NASSTRAN. Here, NASTRAN (NASA Structural Analysis Computer System) is a structural analysis computer system developed by National Aeronautics and Space Administration (NASA). It is used to automate numerical analysis and simulation for structural design of aircraft, etc. Computer Aided Engineering (CAE) tool.

예를 들어, 상기 압력보간 단계(S20)에서 보간된 압력값이 저장된 행렬변수(C4PRE, C3PRE)를 입력받을 수 있다. 이때, 해석 번호(LC)를 추가로 입력받을 수 있다. 이후, 나스트란(NASTRAN)의 압력 하중 입력 형태 포맷(****(LC번호)_PLOAD4.nap ****(LC번호)_PLOAD.nap)으로 저장할 수 있다.
For example, the matrix parameters (C4PRE, C3PRE) stored in the pressure interpolation step (S20) may be input. At this time, the analysis number (LC) can be further input. Thereafter, it can be stored as a pressure load input format (**** (LC number) _PLOAD4.nap **** (LC number) _PLOAD.nap) of NASTRAN.

압력사상 단계(S40)는 상기 표면압력계산 단계(S30)에서 계산된 표면 압력을 근거로, 압력-등가 절점 하중(Equivalent Grid Force) 변환법을 이용하여 균일 또는 불균일한 압력을 사상한다.The pressure mapping step S40 maps the uniform or nonuniform pressure using a pressure-equivalent node force transformation method based on the surface pressure calculated in the surface pressure calculation step S30.

이때, 상기 압력사상 단계(S40)는 상기 압력보간 단계(S20)에서 보간된 압력값을 읽어, 나스트란(NASTRAN)의 정점 하중 입력 형태 포멧으로 저장하되, 각 요소에 매핑된 압력값은 등가절점하중(Equivalent Grid Force) 계산 알고리즘을적용하여 순차적으로 처리하고, 보간 비율을 적용하는 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, the pressure mapping step (S40) reads the pressure value interpolated in the pressure interpolation step (S20) and stores the pressure value in the form of a vertex load input type of NSTRAN, and the pressure value mapped to each element is equivalent And then applying an Equivalent Grid Force calculation algorithm to sequentially process the data and applying an interpolation ratio.

다시 말해, 유한 요소 모델 표면에 작용하는 압력을 구성요소의 각각의 질점의 등가 하중으로 분포시킬 수 있다.In other words, the pressure acting on the surface of the finite element model can be distributed by the equivalent load of each material point of the component.

예를 들어, 행렬변수(C4PRE, C3PRE, C4NV, C3NV, 해석 번호(LC) 및 보간비율(SF)을 근거로 등가절점하중(Equivalent Grid Force) 계산 알고리즘을 적용하여 나스트란(NASTRAN)의 정점 하중 입력 형태 포맷(****(LC번호)_FLOAD4.nap)으로 저장할 수 있다.For example, applying the Equivalent Grid Force calculation algorithm based on matrix variables (C4PRE, C3PRE, C4NV, C3NV, analysis number (LC) and interpolation ratio (SF) It can be saved as a load input format (**** (LC number) _FLOAD4.nap).

공력격자 모델과 구조 유한 구조격자 모델 사이의 정보 전달은 주로 격자 모델의 구조 절점들러부터 공력 제한 절점으로의 전달되는 압력값은 보간 함수 G를 사용하여 다음식The information transfer between the aerodynamic lattice model and the structural finite lattice model is mainly performed using the interpolation function G from the structural node points of the grid model to the aerodynamic limiting nodes,

Figure 112014105619720-pat00013
Figure 112014105619720-pat00013

(여기서, h는 공력 제한 절점들(알고 있는 값)을 나타내고, x는 구조 유한 요소 절점들을 나타낸다.)(Where h denotes aerodynamic constraint nodes (known values) and x denotes structural finite element nodes.)

과 같이 나타낼 수 있다.As shown in Fig.

공력격자에서 구해진 공력{Fa}와 구조격자에 작용하는 등가하중 {Fs}의 관계에 가상 일의 원리(principle of virtual work)를 적용하여, 구조 격자에 작용하는 하중을 다음식Applying the principle of virtual work to the relationship between the aerodynamic force {F a } obtained from the aerodynamic lattice and the equivalent load {F s } acting on the structural lattice,

Figure 112014105619720-pat00014
Figure 112014105619720-pat00014

과 같이 구할 수 있다. 구조 격자에 작용하는 하중에 관한식이 인위적인 가상 변위에 대하여 항상 성립하기 위해서는 다음식Can be obtained as follows. In order for the equation about the load acting on the structural grid to always be established for an artificial virtual displacement,

Figure 112014105619720-pat00015
Figure 112014105619720-pat00015

을 만족하여야 하며, 이를 사용하여, 기지의 공력 절점들로부터 구조 절점들로 전달되는 힘(압력)을 구할 수 있다., Which can be used to determine the force (pressure) transmitted from known aerodynamic nodes to structural nodes.

이상의 과정을 간단히 정리하면 다음식To simplify this process,

Figure 112014105619720-pat00016
Figure 112014105619720-pat00016

과 같다. 따라서, 다음식Respectively. Therefore,

Figure 112014105619720-pat00017
Figure 112014105619720-pat00017

을 이용하여, 임의의 사상된 구조 절점에서의 압력값으로 사상할 수 있다.
Can be mapped to the pressure value at any mapped structural node.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 압력 사상 방법은 하나의 통제조건파일 안에 여러 가지 매핑조건이 있는 경우, 매핑조건의 수 만큼 S10~S40까지 반복 실행하고, 결과는 해석 조건(LC) 번호에 따라 누적해서 저장하는 것을 특징으로 할 수 있다.As shown in FIG. 4, when there are various mapping conditions in one control condition file, the 3D pressure mapping method according to the embodiment of the present invention repeatedly executes S10 to S40 as many as the number of mapping conditions, Are accumulated in accordance with an analysis condition (LC) number.

즉, 유한 요소 모델이 복잡할 경우, 각 모델을 구역으로 설정하여 적용하는 것이 가능하다.
That is, when the finite element model is complicated, it is possible to set each model as a zone and apply it.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 압력 사상 방법은 통제조건파일이 여러 가지 경우가 있을 경우, 통제조건파일의 수 만큼 S10~S40까지 반복 실행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
As shown in FIG. 5, the 3D pressure mapping method according to the embodiment of the present invention is characterized in that when there are several cases of the control condition file, the number of control condition files is repeatedly executed from S10 to S40 .

결론적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 압력 사상 방법은 개별 알고리즘을 통합, 처리, 출력할 수 있는 프로그래밍 기술(matlab)에 관한 것이다.
Consequently, the 3D pressure mapping method according to an embodiment of the present invention relates to a programming technique (matlab) capable of integrating, processing, and outputting individual algorithms.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 압력 사상 방법에 대하여 설명하였지만, 3차원 압력 사상 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 및 3차원 압력 사상 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램 역시 구현 가능함은 물론이다.Although the three-dimensional pressure mapping method according to one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is applicable to a computer readable recording medium in which a program for implementing a three-dimensional pressure mapping method is stored, It goes without saying that the program stored in the recording medium can also be implemented.

즉, 상술한 3차원 압력 사상 방법은 이를 구현하기 위한 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현됨으로써, 컴퓨터를 통해 판독될 수 있는 기록매체에 포함되어 제공될 수도 있음을 당업자들이 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 다시 말해, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, USB 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
That is, those skilled in the art will readily understand that the above-described three-dimensional pressure mapping method can be provided in a recording medium readable by a computer by tangibly embodying a program of instructions for implementing the same. In other words, it can be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means, and can be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and configured for the present invention or may be those known and available to those skilled in the computer software. Examples of the computer-readable medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and optical disks such as floppy disks. Magneto-optical media and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, USB memory, and the like. The computer-readable recording medium may be a transmission medium such as a light or metal line, a wave guide, or the like, including a carrier wave for transmitting a signal designating a program command, a data structure, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

S10: 해석조건입력 단계
S11: 해석조건저장 단계
S12: 해석조건호출 단계
S13: 입력파일호출 단계
S20: 압력보간 단계
S21: 유한요소분류 단계
S22: 중심점검색 단계
S23: 위치정보처리 단계
S24: 압력값처리 단계
S25: 요소보간 단계
S30: 표면압력계산 단계
S40: 압력사상 단계
S10: Inputting the analysis condition
S11: Step of storing analysis condition
S12: Interpreting condition call step
S13: Input file call step
S20: Pressure interpolation step
S21: Finite element classification step
S22:
S23: Position information processing step
S24: pressure value processing step
S25: Element interpolation step
S30: Surface pressure calculation step
S40: Pressure mapping step

Claims (10)

컴퓨터를 포함하는 연산처리수단에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 이루어지는 3차원 압력 사상 방법에 있어서,
유한요소, 압력값, 상기 압력값의 위치 정보, 통제조건 리스트 정보를 포함하는 해석조건을 입력받는 해석조건입력 단계(S10);
상기 해석조건입력 단계(S10)에서 입력받은 상기 해석조건들을 근거로, 방사기저함수(Radial Basis Function)에 기초한 3 차원 압력보간법을 이용하여, 보간하고자 하는 전체 요소의 중심점에서의 상기 압력값을 보간하는 압력보간 단계(S20);
상기 압력보간 단계(S20)에서 보간된 상기 압력값을 근거로, 유한요소해석법을 이용하여 상기 유한요소의 표면 압력을 계산하는 표면압력계산 단계(S30); 및
상기 표면압력계산 단계(S30)에서 계산된 상기 유한요소의 표면 압력을 근거로, 압력-등가 절점 하중(Equivalent Grid Force) 변환법을 이용하여 보간된 상기 압력값의 균일 또는 불균일한 압력을 사상하는 압력사상 단계(S40);
를 포함하며,
상기 해석조건입력 단계(S10)에서,
상기 통제조건 리스트 정보는 여러 가지 연산이 동시에 일어나는 상황에서 이를 자동화시키기 위한 과정의 정보를 의미하는 3차원 압력 사상 방법.
A three-dimensional pressure mapping method in a form of a program executed by an arithmetic processing means including a computer,
(S10) receiving an analysis condition including a finite element, a pressure value, position information of the pressure value, and control condition list information;
Based on the analysis conditions input in the analysis condition input step (S10), the pressure value at the center point of all the elements to be interpolated is interpolated using the three-dimensional pressure interpolation method based on the radiator basal function (S20);
A surface pressure calculation step (S30) of calculating a surface pressure of the finite element by using a finite element analysis method based on the pressure value interpolated in the pressure interpolation step (S20); And
A pressure for mapping the uniform or non-uniform pressure of the interpolated pressure value using the Equivalent Grid Force transformation method based on the surface pressure of the finite element calculated in the surface pressure calculation step S30 Mapping step S40;
/ RTI >
In the analysis condition input step (S10)
Wherein the control condition list information is information of a process for automating a plurality of operations simultaneously.
제1항에 있어서,
상기 해석조건입력 단계(S10)는
통제조건파일의 이름을 입력받아, 리스트(List) 형태로 통제조건리스트를 저장하는 해석조건저장 단계(S11);
상기 해석조건저장 단계(S11)에서 저장된 통제조건리스트를 순차적으로 호출하는 해석조건호출 단계(S12); 및
상기 해석조건호출 단계(S12)에서 호출된 통제조건리스트의 통제조건파일을 순차적으로 호출하는 입력파일호출 단계(S13);
를 포함하는 3차원 압력 사상 방법.
The method according to claim 1,
The analysis condition input step (S10)
An analysis condition storage step (S11) of storing a control condition list in the form of a list by receiving the name of the control condition file;
An analysis condition calling step (S12) for sequentially calling the stored control condition list in the analysis condition storage step (S11); And
An input file calling step (S13) for sequentially calling a control condition file of the control condition list called in the interpretation condition calling step (S12);
Dimensional pressure mapping method.
제2항에 있어서,
상기 해석조건저장 단계(S11)에서 통제조건리스트는
유한요소파일명(FEmodel), 해석 번호(LC), 압력값 위치 정보 저장 파일명(CPS_FileName), 압력값 정보 저장 파일명(PRE_FileName) 및 보간 비율(ScaleFactor)을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 압력 사상 방법.
3. The method of claim 2,
In the analysis condition storage step S11, the control condition list
A finite element file name (FEmodel), an analysis number (LC), a pressure value position information storage file name (CPS_FileName), a pressure value information storage file name (PRE_FileName), and an interpolation ratio (ScaleFactor).
제1항에 있어서,
상기 압력보간 단계(S20)는
상기 해석조건입력 단계(S10)로부터 상기 유한요소를 입력받아, 삼각형 요소(CTRIA3), 사각형 요소(CQUAD4), 그리드GRID)를 판별하고 각각의 정보를 행렬 변수들(A)에 순차적으로 저장하는 유한요소분류 단계(S21);
상기 유한요소분류 단계(S21)에서 저장된 행렬 변수들(A)을 입력받아, 삼각형 요소 또는 사각형 요소에 따라 중심점과 노멀백터(Normal vactor)를 찾는 알고리즘을 적용하여, 계산된 결과를 행렬 변수들(B)에 순차적으로 저장하는 중심점검색 단계(S22);
상기 압력값 위치 정보를 호출하고, 행렬 변수(C)에 저장하는 위치정보처리 단계(S23);
상기 압력값 정보 를 호출하고, 행렬 변수(D)에 저장하는 압력값처리 단계(S24); 및
생성된 행렬 변수(A, B, C 및 D) 값들을 입력 받고, 압력값 위치 정보와 압력값 정보를 근거로, 보간 하고자 하는 전체 요소의 중심점에서의 압력값을 방사기저함수(Radial Basis Function)에 기초한 3차원 압력 보간법을 적용하여, 요소가 삼각형 혹은 사각형인지 구별하고, 삼각형 요소와 사각형 요소에 해당되는 정보를 이용하여 보간 하는 요소보간 단계(S25);
를 포함하는 3차원 압력 사상 방법.
The method according to claim 1,
The pressure interpolation step (S20)
Which receives the finite element from the analysis condition input step S10 and sequentially stores the information in the matrix variables A, determines the triangular element CTRIA3, the square element CQUAD4, and the grid GRID, Element classification step S21;
An algorithm for finding a center point and a normal vector according to a triangle element or a square element is applied to the matrix variables A stored in the finite element classification step S21 and the calculated result is used as matrix variables B), a center point search step (S22);
A position information processing step (S23) of calling up the pressure value position information and storing the pressure value position information in a matrix variable (C);
A pressure value processing step (S24) of calling up the pressure value information and storing it in a matrix variable (D); And
Based on the pressure value position information and the pressure value information, the pressure value at the center point of all the elements to be interpolated is input to the radial basis function (A, B, C and D) (S25) of interpolating the triangle or quadrangle using information corresponding to the triangular and quadrangular elements by applying a three-dimensional pressure interpolation method based on the three-dimensional pressure interpolation method.
Dimensional pressure mapping method.
제1항에 있어서,
상기 표면압력계산 단계(S30)는
상기 압력보간 단계(S20)에서 보간된 압력값을 읽어, 나스트란(NASTRAN)의 압력 하중 입력 형태 포멧으로 저장하는 것을 특징으로 하는 3차원 압력 사상 방법.
The method according to claim 1,
The surface pressure calculation step (S30)
Wherein the pressure value interpolated in the pressure interpolation step (S20) is read and stored as a pressure load input type format of Nastran.
제1항에 있어서,
상기 압력사상 단계(S40)는
상기 압력보간 단계(S20)에서 보간된 압력값을 읽어, 나스트란(NASTRAN)의 정점 하중 입력 형태 포멧으로 저장하되,
각 요소에 매핑된 압력값은 등가절점하중(Equivalent Grid Force) 계산 알고리즘을적용하여 순차적으로 처리하고, 보간 비율을 적용하는 것을 특징으로 하는 3차원 압력 사상 방법.
The method according to claim 1,
The pressure mapping step (S40)
The pressure value interpolated in the pressure interpolation step (S20) is read and stored as a vertex load input type format of NSTRAN,
Wherein a pressure value mapped to each element is sequentially processed by applying an Equivalent Grid Force calculation algorithm, and an interpolation ratio is applied.
제1항에 있어서,
상기 3차원 압력 사상 방법은
하나의 통제조건파일 안에 여러 가지 매핑조건이 있는 경우, 매핑조건의 수 만큼 S10~S40까지 반복 실행하고, 결과는 해석 조건(LC) 번호에 따라 누적해서 저장하는 것을 특징으로 하는 3차원 압력 사상 방법.
The method according to claim 1,
The three-dimensional pressure mapping method
When there are various mapping conditions in one control condition file, the number of mapping conditions is repeatedly executed from S10 to S40, and the results are accumulated and stored in accordance with the number of the analysis condition (LC) .
제1항에 있어서,
상기 3차원 압력 사상 방법은
통제조건파일이 여러 가지 경우가 있을 경우, 통제조건파일의 수 만큼 S10~S40까지 반복 실행하는 것을 특징으로 하는 3차원 압력 사상 방법.
The method according to claim 1,
The three-dimensional pressure mapping method
When there are several cases of the control condition file, the number of control condition files is repeatedly executed from S10 to S40.
제1항 내지 제8항 중 선택되는 어느 한 항에 기재된 3차원 압력 사상 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
A computer-readable recording medium on which a program for implementing the three-dimensional pressure mapping method according to any one of claims 1 to 8 is stored.
제1항 내지 제8항 중 선택되는 어느 한 항에 기재된 3차원 압력 사상 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램.A program stored in a computer-readable recording medium for implementing the three-dimensional pressure mapping method according to any one of claims 1 to 8.
KR1020140151135A 2014-11-03 2014-11-03 Method for three dimensions pressure interpolation technology, and recording medium storing program for executing the same, and recording medium storing program for executing the same KR101682379B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140151135A KR101682379B1 (en) 2014-11-03 2014-11-03 Method for three dimensions pressure interpolation technology, and recording medium storing program for executing the same, and recording medium storing program for executing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140151135A KR101682379B1 (en) 2014-11-03 2014-11-03 Method for three dimensions pressure interpolation technology, and recording medium storing program for executing the same, and recording medium storing program for executing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160051323A KR20160051323A (en) 2016-05-11
KR101682379B1 true KR101682379B1 (en) 2016-12-07

Family

ID=56026106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140151135A KR101682379B1 (en) 2014-11-03 2014-11-03 Method for three dimensions pressure interpolation technology, and recording medium storing program for executing the same, and recording medium storing program for executing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101682379B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006134017A (en) 2004-11-05 2006-05-25 Fujitsu Ltd Fluid-structure cooperation analysis device and program
JP2009238223A (en) 2008-03-26 2009-10-15 Livermore Software Technology Corp System and method for constituting meta model based on radial basis function (rbf) used in engineering design
JP2014174990A (en) 2013-03-05 2014-09-22 Livermore Software Technology Corp Numerical simulation of fsi using space-time ce/se solver with moving mesh for fluid domain

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100417976B1 (en) 2001-07-24 2004-02-11 한국항공우주산업 주식회사 Analysis method for dynamic load in aircraft modeling
KR101040982B1 (en) * 2008-12-31 2011-06-16 한국생산기술연구원 Mesh generation method for boundary element and computer-readable storage medium

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006134017A (en) 2004-11-05 2006-05-25 Fujitsu Ltd Fluid-structure cooperation analysis device and program
JP2009238223A (en) 2008-03-26 2009-10-15 Livermore Software Technology Corp System and method for constituting meta model based on radial basis function (rbf) used in engineering design
JP2014174990A (en) 2013-03-05 2014-09-22 Livermore Software Technology Corp Numerical simulation of fsi using space-time ce/se solver with moving mesh for fluid domain

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160051323A (en) 2016-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5890105B2 (en) Designing parts modeled by parallel geodesic lines
US10503561B2 (en) Particle simulation apparatus and computer resource allocating method
US20160239597A1 (en) Apparatus and method for performing finite element computation
CN103246755A (en) Element refinement methods and systems in arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) based finite element analysis
Vucina et al. Computational procedure for optimum shape design based on chained Bezier surfaces parameterization
JP2011113145A (en) Apparatus, method, and program for optimization model analysis
CN103218493B (en) A kind of quick method for numerical simulation such as geometric analysis such as grade based on multi grid
KR101682598B1 (en) Method for pressure interpolation technology of aircraft fuel tank, and recording medium storing program for executing the same, and recording medium storing program for executing the same
KR101682379B1 (en) Method for three dimensions pressure interpolation technology, and recording medium storing program for executing the same, and recording medium storing program for executing the same
CN110334459B (en) Rapid and refined modeling system and method for power transmission tower line system
CN116861822A (en) Cartesian grid-based object plane boundary processing method and device
JP2000194881A (en) Method and device for preparing analysis model and storage medium storing program for analysis model data preparation or analysis model data
CN114492251B (en) Low-speed flow field divergence processing method, device, equipment and medium in supercomputing environment
JP5164808B2 (en) Analysis mesh generator
US8457935B2 (en) Data processing method for sampling data from sets of original data
US20210124566A1 (en) Branch objects for dependent optimization problems
JP4790580B2 (en) Model creation device, model creation method, and model creation program
CN110378037B (en) CFD simulation data storage method and device based on Ceph and server
CN109840945B (en) Finite element preprocessing method and device
KR101170909B1 (en) System and method for fluid simulation using moving grid
KR20140147761A (en) Designing a folded sheet object
JP6176029B2 (en) Simulation device, simulation program, and simulation method
KR102557870B1 (en) Method and apparatus for generating training data for and artificial intelligence model that predicts the performance verification results of automotive parts
Coppeans et al. Output-Based Mesh Adaptation Using Overset Methods for Structured Meshes
JP2021168039A (en) Hierarchical degenerate matrix generating device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right