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8.1.3 STEP 파일 형식 CAD를 이용한 자동 격자 생성

ESP에서 형상을 빌드하는 대신, 사용자는 STEP 파일을 Engineering Sketch Pad(ESP)에 불러올 수 있습니다. ESP에서 면과 모서리에 레이블을 지정하고, 레이블이 지정된 형상을 EGADS 파일로 저장할 수 있습니다. 그런 다음 EGADS 파일을 Python API 또는 Web-UI를 통해 업로드 할 수 있습니다.

8.1.3.1 빠른 예제

다음은 example.step파일을 가져와서 면에 레이블을 지정하는 CSM 스크립트의 예입니다.

import $/example.step -1

group -1

store $prism
store $cylinder
store $box
mark
   restore $prism
      attribute faceName $prism
      attribute groupName $prism
   restore $cylinder
      attribute faceName $cylinder
      attribute groupName $cylinder
   restore $box
      attribute faceName $box
      attribute groupName $box

dump $/example.egads 0 1 0
  1. "import"와 "dump"에 대해 "$"은 STEP 파일과 EGADS 파일이 CSM 파일과 같은 폴더에 있음을 의미합니다.
  2. "import"에서 "-1"은 모든 솔리드 바디를 가져오는 것을 의미합니다.
  3. "group"에서 "-1"은 솔리드 바디의 그룹화를 해제하여 사용자가 나중에 개별적으로 "store"할 수 있게 해줍니다. 사용자는 ESP에서 솔리드 바디의 그룹 해제 순서를 상호작용 방식으로 결정할 수 있습니다.
  4. "dump"에서 "0 1 0"은 "remove=false toMark=true withTess=false"를 의미하며, 이는 "mark"에서 모든 솔리드 바디가 EGADS 파일로 내보내진다는 뜻입니다. "dump"에 대한 자세한 내용은 ESP 문서에서 확인할 수 있습니다.


Fig. 8.1.7 STEP 파일에서 사져와 ESP로 라벨을 지정한 세 개의 솔리드 바디


위의 예시에서처럼 사용자가 솔리드 바디를 복원한 후, 해당 솔리드 바디와 그에 속한 모든 면에 속성을 할당할 수 있습니다. 면과 모서리를 선택하고 속성을 부여하는 추가 기능에 대해서는 Adding Face and Group AttributesAdding Edge Attributes를 참조하세요.

현재 3rd party CAD 소프트웨어에서 가져온 면 속성은 격자 생성 워크플로우에 자동으로 전달되지 않습니다. STEP 파일에서 "ADVANCED_FACE" 이름을 추춯하여 워크플로우 내에서 면 속성을 전달하는 기능을 개발 중입니다.

8.1.3.2 일반적인 문제들

여기에서는 자동화된 격자 작업에서 입력 파일로 STEP 형식을 사용할 때 발생하는 일반적인 문제들을 설명합니다.

8.1.3.2.1 로프팅 표면(Lofting)

표면을 로프트 할 때, 가장자리 사이의 날카로운 모서리나 인접한 표면 사이의 작은 간극을 피하는 것이 권장됩니다.


Fig. 8.1.8 날카로운 모서리와 작은 간극에 대한 예시


위 그림은 두 가지 일반적인 문제들을 나타냅니다. (a) 표면 A, B, C 사이의 날카로운 모서리는 표면 B에서 표면 격자 생성 시 오류를 발생 시킬 수 있습니다. (b) 표면 C, D 사이의 작은 간극(gap)은 표면 격자 불일치를 초래할 수 있습니다. 표면 C, D 사이의 간극 크기는 설명을 위해 과정되게 표현되어 있습니다. 아래 스크린샷에서 볼 수 있듯이 실제로 작은 간극은 육안으로 확인 하기 어려운 경우가 많습니다.


Fig. 8.1.9 ESP에서 시트(sheet) 바디에 있는 보이지 않는 작은 간극



Fig. 8.1.10 보이지 않는 작은 간극으로 인한 표면 격자의 불일치


8.1.3.2.2 Boolean Operations

전체 형상에서 일부분을 변경할 때, 형상의 일부만 변경되어 원래 의도와는 다른 형상이 생성될 수 있습니다. 이러한 경우 사용자는 기준이 되는 STEP 파일을 가져온 후 ESP에서 수정된 부분을 나타내는 매개변수 형상을 생성할 수 있습니다. "UNION" 작업을 수행하기 전에, 추가된 매개변수 형상이 기준 형상에 완전히 연결되었는지 확인해야 합니다. 이러한 예방 조치로 3D 공간에서 작은 간극이나 날카로운 모서리가 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.


Fig. 8.1.11 (좌) 잘 만들어진 형상. 파일론의 루트 횡단면은 완전히 날개 안에 있음. (우) 실패한 형상. 파일론과 날개 사이의 접합부에 날카로운 모서리 및 작은 간극이 있어 체적 격자 생성이 실패할 수 있음.


8.1.3.2.3 솔리드 바디와 시트 바디 비교

STEP 파일로 출련된 솔리드 바디는 시트 바디보다 견고(robust)합니다.

  • ESP에서 시트 바디를 다룰 때, 간극이나 구멍을 메우고 패치를 기워서(sewing) 닫힌 솔리드 바디를 만드는 것은 가능합니다. 그러나 이 과정은 공차에 크게 의존하며, 표면 격자 생성 중에 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 솔리드 바디를 STEP 파일로 직접 내보내는 것을 강력히 권장합니다.
  • 표면 격자 생성 중에는 항상 기밀성을 확인하게 됩니다. 간극이나 구멍이 발견되면 다음과 같은 경고 메시지가 표시됩니다: "WARNING! There is only one neighboring face for an edge". 앞서 언급했듯이 이러한 간극은 매우 작아 육안으로 보이지 않을 수 있습니다.
  • 다음 스크린샷에서 볼 수 있듯이, 반쪽 또는 quasi-3D 모델을 준비할 때는 "symmetric plane"에 있는 측면을 유지하고 솔리드 바디를 생성하는 것이 권장됩니다. 자동화된 격자 생성 툴은 측면을 처리하므로 사용자가 이러한 측면을 수동으로 제거할 필요가 없습니다.


Fig. 8.1.12 (좌) 형상의 좋은 예. 솔리드 바디, 옆면이 존재함. (우) 형상의 나쁜 예. 시트 바디, .