SOLIDWORKS Flow Simulation içerisinde yüksek hücre sayısı, çözdürmek istediğimiz denklemlerin sayısı veya analiz tipi sebebiyle çözümleme aşamasında oldukça zamana ve bilgisayar gücüne gereksinim duyabildiğimiz durumlar karşımıza çıkmaktadır. Parçanın simetrisini kullanarak bu çözümleme süresini nasıl düşüreceğimizi merak ediyorsanız, makalemizi okumaya davetlisiniz.
Analiz süremizin artışı, projemizde zaman kayıplarına neden olacaktır. Ayrıca çözümleme süresi ile çözümleme için kullandığımız enerji de doğru orantılıdır. Bu tarz kayıpları parçanın simetrisini kullanarak önleyebiliriz. Ancak bu noktada parçamızın ve sınır koşullarımızın simetrik olduğundan da emin olmalıyız, aksi takdirde analizimizdeki sonuçların doğruluğa yakın olmayacağını göz önünde bulundurarak işlemlerimizi yapmalıyız.
Simetri uygulamasının nasıl yapılacağına başlamadan önce, analizimizin basit bir tanımını yapalım. Montajımız akışkan kontrolü için kullanılmaktadır. Yeşil ile gösterilen bölgemizden giren basınç yeterli seviyeye ulaştığında, içeride bulunan yaya bağlı pistonu hareket ettirerek 4 adet çıkış noktasından akışkanın çıkmasına izin verecektir. İlerleyen resimlerde iç bölgede bulunan pistonu detaylı bir şekilde görebileceksiniz.
Bu analizi simetri uygulaması olmadan çözümleyip, diğer analizimizde de simetri uygulayarak çözümleyeceğiz. Her iki analizde de mesh, sınır koşulları, hedef gibi parametreleri eşit tutarak çözümleme süresindeki farkı gözlemleme şansı bulacağız.
İlk olarak bir hesaplamaya dayalı tanım alanı oluşturarak akışkanımızın çalışacağı bölgeyi tanımlayalım. Parçamızın ön bölgesinde bulunan kısımda akışkan iş yapacak, arka mor renkli bölümde ise akışkan olmayacak. Buna göre akışkan alanımızı oluşturuyoruz. Kırmızı çizgiler içinde kalan alanı hesaplama alanımız olarak tanımlıyorum.
Simetri oluşturarak çözümleyeceğimiz projemizde ise aşağıdaki gibi bir tanım alanı oluşturacağız. Kesik çizgiler içerisinde oluşan alan, simetri doğrultusunda hesaplanacak alanımız olarak tanımlıyoruz. Ancak biz analizimizde sadece bu bölümün çeyreği olacak kadar bölümü, yani düz çizgilerle tanımlanmış bölgeyi hesaplatarak süremizi kısaltmayı hedefliyoruz.
Simetri oluşturmada dikkat edilmesi gereken noktalardan birisi, boyutlandırmamız sonrasında simetrik olmasını istediğimiz ölçülerin “varsayılan” olarak gözüken seçeneğini “simetrik” olarak değiştirmektir. Bunu uyguladıktan sonra kesik çizgilerden oluşan simetri tanım alanını grafik ekranında görebiliriz.
Aşağıda bulunan resimde ise geometrimizin bir kesitini görebiliriz. Hesaplamaya dayalı tanım alanımızın simetrisini oluştururken hem kırmızı yüzey tarafından bir simetri, hem de yeşil yüzey üzerinden bir simetri uygulaması gerçekleştirdik. Ayrıca bu kesit aracılığı ile modelimizin iç mekanizmasını da görebilirsiniz.
Her iki analizi de aynı şartlar ile kurduğumuzda ise mesh sayısının büyük bir oranda düştüğünü gözlemliyoruz. Bu doğrultuda çözüm süremizin büyük oranda düştüğünü aşağıdaki çözümleyici sonuçlarını içeren tabloda görebiliriz.
Bu simetri uygulamasını analizlerimiz içerisinde kullanmak bize fazlasıyla zaman kazandıracaktır. Bu örneğimizde geometrinin çeyreği şeklinde bir simetri uygulaması gerçekleştirdik, farklı geometrilerde yarı simetri şeklinde de uygulamalar yapmak projelerimizi hızlandıracaktır. Basit bir projede bile böylesine bir zaman kazancının, daha çözüm süreleri gerektirecek projelerde kazandıracağı zaman düşünüldüğünde, simetri uygulaması bizim için kaçınılmaz bir seçenektir.
Hazırlayan: Uyg. Müh. Batuhan BULUT
