지금 많은 사람들처럼, 나는 집에서 일을 하고 필수 심부름을 갈 때마다 COVID-19의 확산을 늦추기 위해 집에서 만든 얼굴 마스크를 쓰고 있다. 이러한 종류의 마스크가 만들어낼 수 있는 차이를 보기 위해 솔리드웍스 플로우시뮬레이션 같은 도구를 사용하면 흥미로울 것이라고 생각했다. 당신이 생각하는 것과는 반대로, 이러한 유형의 시뮬레이션을 설정하는 것은 놀랄 만큼 쉽다. 우리가 뛰어들기 전에, 나는 내가 다룰 것이 단지 이 도구를 사용하여 가능한 것의 표면만 긁힌다는 것을 부인하는 것을 추가하고 싶다. 고려해야 할 변수와 옵션이 너무 많아서 다 커버할 수 없다. 바라건대, 이것은 다른 사람들이 내가 한 예에 대한 대안을 탐구하고 그들의 연구 결과를 공유하도록 영감을 줄 것이다. 1단계: 빌드할 면 모델이 프로젝트의 경우, 우리가 생산 측면에서 하고 있는 것은 기존 부품에 맞는 부품을 엔지니어링하는 것이다. 이 경우, 사람의 얼굴. 스타팅 모델로는 아르텍스 스페이스 스파이더를 이용해 얼굴을 찍은 3D스캔을 사용했다. 그러나 GrabCAD와 같은 사이트에서 다운로드한 모델을 쉽게 사용할 수 있다. 2단계: 모델 위에 마스크 설계 입안일단 얼굴 모델을 SOLDWORKS CAD로 수입하자 얼굴의 바깥 윤곽과 대략 일치하는 스플라인을 이용하여 베이스 모델을 그리기 시작했다. 최종 제품(천으로 만든 제품)도 완벽하지 않을 것이기 때문에 이것들이 완벽할 필요는 없었다. 시작하기 위해 코와 턱 주위에 있는 모델의 교차점을 사용했다. 그리고 경계면을 이용해 단단한 몸을 만들어 그것들을 연결하고 두께를 더했다. 3단계: "입" 추가나는 입안에서 작게 튀어나온 상처로 얼굴 모형을 수정하여 입김을 나타내기 위한 유량 연구의 입구로 삼았다. 4단계: 스터디 파라미터 설정이런 종류의 테스트에서는, 내가 사용한 설정은 기본이었다. 외부 흐름 스터디의 거의 모든 기본 설정과 함께 Flow Simulation Wizard를 사용했다. 분석 유형: 외부 작동 유체: 습도가 활성화된 공기(사전 정의) 흡입구 체적 흐름: 0.0005m^3/s(인간의 호흡 속도 약) 내가 변경한 한 가지는 내 모델 주변의 기본 연산 도메인을 줄이는 것이었다. 기본적으로 이것은 크기 때문에 계산 시간을 단축하기 위해, 나는 얼굴 앞부분의 영역으로 축소했다. 5단계: 스터디 자료 설정이 단계는 아마도 누군가가 실험하면서 가장 많이 변화하게 될 단계이다. 이 경우 다공성 매체를 선택하면 안면 마스크를 만드는 데 사용되는 재료를 나타낸다. 이 구체적인 예를 위해 나는 티셔츠 원단 소재를 가장 잘 나타낼 것이라고 생각했던 값을 입력하기 위해 최선을 다했다. 당신이 상상할 수 있듯이, 이 상황에서 시험할 수 있는 많은 재료들이 있고, 나의 가치는 단지 근사치에 지나지 않는다. 메쉬 설정을 찾는 것은 여러분이 측정할 수 있는 밀도를 찾아야 하지만 해결하는데 너무 많은 시간이 걸리지 않기 때문에 특별한 도전이었다. 6단계: 결과 보기결과를 보면 마스크를 착용했을 때 확실한 영향이 있음을 알 수 있다. 보시다시피 상당한 양의 기류가 그 앞을 통과하고 있다. 코와 턱 근처의 틈새 주변에도 약간의 작은 누수가 있는데, 그것은 나의 실제 경험과 꽤 잘 맞아떨어져서 시제품을 입었을 때 안경이 뿌옇게 되었다. 비교와 통제를 위해 동일한 파라미터로 연구를 진행했지만 마스크 모델이 없으면 상당한 차이를 알 수 있다. 결론이 연구를 수행함으로써 우리가 어디에서 변화를 만들고 디자인을 개선할 수 있는지를 보여주는 몇 가지 즉각적인 방법이 있다. 우리는 모델 주위에 기류가 있는 곳을 볼 수 있고, 코의 다리를 가로지르는 금속 밴드나 스트립을 사용하여 디자인이 얼굴 모양에 어떻게 부합하는지를 개선함으로써 누설을 더욱 완화할 수 있다. 우리는 또한 한 물질이 다른 물질보다 봉쇄를 더 잘 하는지를 확인하기 위해 다른 물질 설정을 실험할 수 있다. SOLDWORKS에서 이 모델과 연구를 수행하게 되면 좋은 점은 원래 디자인을 수정하고 다시 설정하지 않고도 정확하게 동일한 스터디를 다시 실행할 수 있다는 것이다. 이것은 내 변화의 결과를 거의 즉각적으로 볼 수 있게 해줄 것이다. 이번과 같은 프로젝트에서 고려할 수 있는 변수가 너무 많고, 나의 결과는 결코 확정적이지 않다. 이런 연구를 세우는 것이 얼마나 쉬운 일인지 다 보여드렸으니 이 실험을 더 진행하도록 격려해 주었으면 하는 것이 나의 바람이다. 자신만의 디자인과 재료를 사용해 보십시오. 코로나 COVID-19, 시뮬레이션 및 전산 유체 역학▶ 자료출처 https://blog.trimech.com
