설계정보 기반 유연한 해석 모델링 및 전문가 해석 시뮬레이션

이번 호에서는 3D익스피리언스 플랫폼(3DEXPERIENCE Platform)에서 설계 환경과 통합된 전문 해석자를 위한 시뮬레이션 롤(Role)의 종류와 특징에 대해 소개하고자 한다.

■ 최장훈 |  다쏘시스템코리아 시뮬리아 팀의 차장으로 시뮬리아 기술팀의 솔루션 컨설턴트이다. 인하대학교 항공우주공학과 및 대학원을 졸업하고 다쏘시스템코리아에서 아바쿠스(Abaqus) 기술지원 및 서비스를 담당하고 있다. 관심분야는 통합 플랫폼 기반 시뮬레이션이다.
E-mail | Janghun.CHOI@3ds.com
홈페이지 | www.3ds.com/ko

앞선 연재를 통해 3D 익스피리언스 플랫폼(3DEXPERIENCE Platform)의 시뮬리아(SIMULIA) 포트폴리오 구성, 특징 및 설계자 해석 시뮬레이션에 대해서 소개했다. 이러한 통합 플랫폼 환경에서는 단일 데이터 소스의 개념과 디지털 기반의 데이터 관리를 통해 직관적인 협업 환경을 지원하고, 기업 내(On-Premise) 또는 클라우드(On-Cloud) 환경을 지원하여 웹 브라우저, 모바일 기기 및 전용 프로그램을 통해 어디에서나 쉽게 접근할 수 있다. 또 새로운 사용자 경험(UX)으로 주요 기능은 사용자 롤(Role)에 따라 분류되어 스마트폰 앱(Apps)과 유사한 아이콘 형태로 제공되며, 3D 익스피리언스 2017x를 기준으로 33개의 기업 내 롤과 33개의 클라우드 롤이 있다.
시뮬리아 포트폴리오는 사용자 유형별 시뮬레이션 롤과 추가 옵션(Extension Role)에 따라 다양하게 구성되어 있다. 첫 번째는 직관적인 사용자 인터페이스로 모델링을 수행하고 시뮬레이션 안내 패널을 통해 쉽게 사용할 수 있는 설계자를 위한 시뮬레이션 롤이며, 지난 연재를 통해 소개하였다. 두 번째는 설계 모델을 기반하여 다양한 시뮬레이션 시나리오를 적용할 수 있는 전문 해석자를 위한 시뮬레이션 롤이다. 세 번째는 시뮬레이션 데이터와 프로세스를 관리하는 시뮬레이션 롤이다.
이번 호에서는 시뮬리아 포트폴리오의 사용자 유형별 시뮬레이션 롤 중 두 번째인 전문 해석자를 위한 시뮬레이션 롤에 대하여 소개하고자 한다.

1. 메커니컬 애널리스트 - SMU

메커니컬 애널리스트(Mechanical Analyst) 롤은 유한 요소 해석 기술을 이용하여 복잡한 구조 해석 문제에 대하여 이해하고 검증할 수 있다. 생산성과 효율성을 증가할 수 있는 확장된 기능을 이용하여 구조물에 대한 정적(Static), 동적(Dynamic) 및 열(Thermal)에 대한 해석을 진행할 수 있다. 사용자 환경과 설계 모델이 3D 익스피리언스 플랫폼에서 완전히 통합되어 있기 때문에 메커니컬 애널리스트 롤을 이용하여 협업을 통한 시뮬레이션을 수행할 수 있고, 구조 해석에 관련된 모든 아바쿠스 솔버(Abaqus/Standard, Abaqus/Explicit)를 제공하고 있으므로 시뮬리아 포트폴리오의 시뮬레이션 롤 중에서 가장 다양한 해석 프로시저로 구조 해석을 수행할 수 있다.
해석을 위한 설계 모델의 단순화(Defeaturing/Cleanup/Mid-Surfacing), 유한 요소 생성, 해석 모델 관리, 해석 시나리오 정의, 해석 실행, 결과 검토 및 보고서 생성 등의 고급 기능도 함께 제공하고 있다.

그림 1. 메커니컬 애널리스트(SMU) 롤

2. 플루이드 미캐닉스 애널리스트 - FLA

플루이드 미캐닉스 애널리스트(Fluid Mechanics Analyst) 롤은 전산 유체 역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)을 이용하여 유동 해석을 수행하는 전문가 해석 롤이다. 최소한의 수작업으로 설계 모델로부터 손쉽게 유동 영역을 생성하고 일반 유동 및 열 유동 해석을 위한 요소 및 경계층 요소를 생성할 수 있다. 아바쿠스 솔버(Abaqus/CFD)를 사용하여 정상 상태(Steady State) 및 과도 상태(Transient)의 유동에 대해서 해석을 수행할 수 있으며, RANS 난류 모델을 이용할 수 있다. 또한 구조와 유체 사이의 복합 열 전달(CHT : Conjugate Heat Transfer) 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

그림 2. 플루이드 미캐닉스 애널리스트(FLA) 롤