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과거 DEM(Discrete Element method)는 광산 및 광물 회사에서 많이 사용되었다. 하지만 하드웨어 발달과 DEM의 기술의 발달로 현재는 제약, 식품, 농업 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 이러한 다양한 분야에 적용할 수 있었던 이유는 하드웨어의 발달도 있지만 DEM의 기술도 이전에 비해 비약적으로 발전하였기 때문이다. 많은 분들이 아시다시피 DEM의 가장 큰 숙제는 해석 속도를 줄이는 방법이다. 이전 Vol4를 통해 Rocky DEM에서 해석 속도를 줄이는 방법에 대해 한번 전해드렸었다. 이번 Vol7에서는 Vol4에 이어 API를 활용하여 해석 속도를 향상 시키는 방법에 말해보고자 한다.
1.Multi-zone Dynamic Domain
첫 번째 방법은 Domain의 이동 방법이다. 동영상 1과 같이 장비의 움직임에 따라 Domain도 함께 움직이는 방법으로 실제 입자의 계산은 Domain 내부의 입자만 계산이 된다. 따라서 Domain 외부에 있는 입자는 계산에 반영되지 않는다. 동영상1 과 같이 계산되는 입자들은 Active particles, 계산되지 않은 입자는 Frozen particles로 나뉘게 된다. 기존의 모든 입자를 계산하는 방법보다 Active particles만 계산하기 때문에 해석 시간이 단축될 뿐만 아니라 메모리 사용량도 줄게 된다. 동영상 1에서는 Dynamic Domain을 통해 해석하여 9.35배 속도 향상되었다.
2. Disable Collision Outside Region
두번째 방법은 Disable Collision Outside region 방법이다. 이 방법은 그림 2와 같이 사용자가 정의한 Domain 내의 입자에 대해서 Collision을 계산하고 Domain 외부에서는 Collision을 계산하지 않는 방법이다. 따라서 Domain 외부에서는 관성력, 비접촉 하중에 의한 입자를 계산하게 된다. Domain 내에서만 Collision을 계산하기 때문에 해석 시간을 단축할 수 있다.
3. Particle Freeze when Settled
세번째 방법은 Particle Freeze when Settled 방법이다. 이 방법은 사용자가 입력한 속도에 따라 해석 영역을 나눈다. 만약 사용자가 속도를 0.0001m/s 로 지정한다면 그 속도 이하의 입자들은 정지했다고 가정하고 해석 영역에서 제외 시킨다. 이 방법을 사용한다면 그림 3과 같이 Silo와 같은 해석에서 유용하다.
- 맺음말 -
이번 호에서는 API를 활용하여 해석 시간을 단축하는 방법에 대해 이야기하였다. 위 방법 뿐만 아니라 사용자가 원하는 방법을 직접 생성하여 Rocky DEM에 Import하여 사용하여 시간 단축을 시킬 수 있다.
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