RecurDyn Shell Belt 해석

Overview

• RecurDyn/Belt 툴킷은 강체 Segment 벨트 외에 벨트의 변형을 고려할 수 있는 Beam과 Shell belt를 지원합니다.
• Shell belt는 Shell4 요소로 구성되고 FFlex의 Shell4 요소와 동일합니다. 
• Shell4 요소의 모든 Node는 6개의 자유도를 가지고 있습니다.
• Roller와 Shell belt의 접촉조건이 자동 정의 됩니다. 
• Roller에 어셈블리를 하면 벨트의 Prestress가 자동 적용됩니다. 
• 다양한 센서를 이용하여 벨트 어셈블리의 속도, 장력, 변위, 슬립 등을 확인할 수 있습니다. 

 

Shell belt의 좌표계

 

Shell belt의 어셈블리

• Shell belt의 어셈블리 순서는 시계반대방향으로 정의합니다. Roller를 먼저 선택하면 반드시 폐루프(Closed loop) 시스템으로 모델링이 되고 Ground를 먼저 선택하면 개루프(Open loop) 시스템으로 모델링 할 수있습니다.

Shell belt의 Property

• Shell belt의 특성에서 Thickness, Width, Number of Element, Element Length는 처음 지정 후엔 변경되지 않으므로, 변경이 필요할 때는 벨트 시스템을 다시 어셈블리 해야합니다. 

Shell belt와 Roller의 접촉

• Shell Belt의 질량은 매우 작기 때문에 Roller와 Shell belt 사이의 접촉력(Contact force)은 접촉 파라미터(K,C)에 따라 매우 민감하고 해석시간에 많은 영향을 미칠 수 있습니다.
• 따라서, 높은 접촉 파라미터 Stiffness(K)와 Damping(C) 값은 피하는 것이 좋습니다.

 

Sensor 

• 측정 센서를 이용해 벨트 어셈블리의 속도(Speed), 거리(Distance), 슬립(Slip), 장력(Tension), 변위(Disp.) 를 확인할 수 있습니다. 

 

 

 

• 장력센서 (Tension sensor)
  • 센서의 중심위치에서 가장 가까운 벨트 Segment의 장력을 측정합니다.
  • 벨트 어셈블리가 강체 Segment일 때 Force로 출력되고 Element일 때 Stress로 출력됩니다.  Stress를 Force로 확인하기 위해서는 벨트 어셈블리의 면적(Thickness x Width)으로 곱하여 계산합니다. 

 

• 슬립센서 (Slip sensor)
  • Roller 중심에서 센서측정위치의 벨트와 Roller의 접선속도 차이를 계산합니다.
  • Roller가 시계 방향으로 회전하면 슬립센서의 결과는 양수(+)로 나타나고 반시계 방향으로 회전하면 음수(-)로 나타납니다. 

 

• 속도센서 (Speed sensor)
  • 센서의 중심위치에서 가장 가까운 벨트 Segment의 속도를 측정합니다.
  • 벨트 Segment가 센서 Range를 통과할 때 벨트 Segment의 속도가 계산됩니다.