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앤시스 디스커버리의 소개 및 활용
설계부터 해석까지, 단일 환경에서 실시간 해석 진행   앤시스 디스커버리(Ansys Discovery, 이하 디스커버리)는 설계부터 해석까지 모든 과정을 하나의 환경에서 진행할 수 있는 시뮬레이션 툴이다. 해석 과정에서 격자를 생성하지 않고, 해석 전문 프로그램에 비해 경계 조건 설정 및 사용법이 간단하여 최근 해석에 익숙하지 않은 설계 엔지니어들이 많이 사용하고 있다. 이번 호에서는 디스커버리가 어떤 프로그램인지 소개하고 그 활용법에 대하여 소개하겠다. ■ 신주경 태성에스엔이 구조 2팀 매니저로 근무하고 있으며, 자동차의 구조 해석 및 Discovery를 담당하고 있다. 이메일 | jgshin@tsne.co.kr  홈페이지 | www.tsne.co.kr   최근에는 많은 기업들이 제품 개발 프로세스에 해석을 적용하여, 제품 개발에 드는 시간적/경제적 비용을 절감하고 있다. 하지만 대부분 설계 엔지니어에 비해 해석 엔지니어의 수가 현저히 적기 때문에, 해석을 사용한 설계 검증이 신속하게 이루어지지 못하는 경우가 많다.  <그림 1>은 제품 개발 프로세스를 간단하게 그래프로 나타낸 것으로, 현재는 해석이 전체 개발 프로세스 중반에 해당하는 상세 설계 부분에서 적용되고 있다. 그렇다면 만약 제품 개발 초기 단계에서 설계와 동시에 설계 검증한다면 어떨까?   그림 1. 제품 개발 프로세스   그 답은 <그림 2>에서 확인할 수 있다. 기존 제품 개발 프로세스에서는 제품 양산 단계 직전에 시험 평가를 통해 설계 검증을 진행했기 때문에 주로 제품 개발의 중간 단계에서 설계 변경이 많이 이루어졌고, 그에 따라 설계 변경 비용이 많이 들 수밖에 없었다. 디지털 엔지니어링, 즉 해석을 적용하여 설계 검증 단계를 전보다 앞으로 당김으로써 이러한 문제들이 조금 해결되긴 했지만 여전히 설계 변경에 많은 비용이 발생하고 있다. 하지만 <그림 2>를 보면, 개념 설계 단계에서 해석을 적용함으로써 적은 비용으로 좀 더 많은 설계 변경을 시도할 수 있고 결과적으로 제품 개발에 드는 비용을 줄일 수 있다. 이와 같이 개념 설계 단계에서 해석을 적용했을 때의 이점이 많기 때문에 최근에는 많은 기업들이 개념 설계 단계에 해석을 적용하고 있으며, 앤시스에서는 이를 위해 디스커버리라는 제품을 제공하고 있다.   그림 2. 해석 적용 시기에 따른 제품 성능 및 제조 원가 비교   1. 디스커버리의 특징 디스커버리를 활용하면 하나의 환경에서 모델 설계부터 해석을 통한 검증까지 모든 과정을 실시간으로 진행할 수 있다. 이를 위해 Model, Explore, Refine 이렇게 총 세 단계의 모드(작업 환경)를 지원하며, 목적에 따라 모드를 선택하여 작업을 수행하면 된다. Model 모드는 2D 또는 3D 모델을 만들기 위한 스케치 및 모델링 작업을 진행할 수 있는 단계이다. Explore 모드는 실제 해석을 진행할 수 있는 단계로, 하중 및 구속조건만 설정해 주면 따로 격자를 생성하지 않아도 해석이 가능하다. 그리고 해석을 수행한 후 설계, 하중 조건, 구속 조건을 변경하면 그 즉시 다시 해석이 진행되어 조건 변경에 따른 해석 결과를 실시간으로 확인할 수 있다. Refine 모드는 Pro 레벨(Mechanical, CFD, Electromagnetics)의 라이선스를 추가로 사용하여 격자를 생성해 좀 더 정확한 해석을 수행할 수 있는 단계이다.  디스커버리의 가장 큰 특징은 다음과 같다.  
신주경 작성일 : 2022-09-01 조회수 : 1177
제품 개발 혁신을 가속화하는 크레오 파라메트릭 9.0 (2)
제품 개발 혁신을 가속화하는 크레오 파라메트릭 9.0 (2)   이번 호에서는 크레오 파라메트릭 9.0(Creo Parametric 9.0)에서 업데이트된 내용 중 부품 모델링(part modeling)에 대해 알아보자.    ■ 김주현 디지테크 기술지원팀의 차장으로 Creo 전 제품의 기술지원 및 교육을 담당하고 있다. 이메일 | sskim@digiteki.com 홈페이지 | www.digiteki.com   1. 서피스 나누기 및 통합 크레오 파라메트릭 9.0에서는 서피스 나누기 기능이 추가되었다. 서피스 나누기 기능은 그동안 크레오 시뮬레이트(Creo Simulate)에서만 사용 가능한 서피스 영역을 대체할 수 있는 기능이다. 서피스 나누기를 사용하면 커브나 스케치 영역에 인접한 부분에 접촉 서피스로 분할할 수 있다. 이러한 기능은 기존 버전에서는 불가능했다. 이로 인해 모델 형상에서 참조 가능한 객체로 표면적을 필요로 하는 경우 많은 생산성이 향상되었다. 서피스 나누기는 스케치 투영 기반 및 체인 기반 생성방법을 지원한다. 서피스 통합은 서피스 나누기를 통해 나눠진 서피스를 사용자가 다시 하나의 서피스로 통합할 수 있는 기능이다. 서피스 참조 업데이트 옵션을 사용하여 자 피처의 서피스 참조를 대상 서피스로 전달할 수도 있다. 서피스 나누기의 대표적인 사례는 다음과 같다. ■ 3D 모델 주석에서 접촉영역, PMI, 제조 요구 사항 등의 측면을 지원하는 의미 참조로 사용      ■ 모양새, 서피스 마무리, 텍스처와 같은 렌더링 표현     ■ 시뮬레이션 및 제너레이트 설계에서는 나눠진 서피스를 하중, 제약조건 또는 메시의 정의에 활용
김주현 작성일 : 2022-09-01 조회수 : 1102
3D 프린터를 활용한 정밀주조 프로세스 개선
제조산업에 쓰이는 3D 프린팅   용융된 금속을 거푸집(주형)에 부어 형상을 만드는 전통적인 주조 방식은 인류에게 수 천년 이상 사용되었다. 지난 세기 동안 왁스로 제작된 패턴을 녹여 낸 후 세라믹 주형에서 금속 부품을 만드는 정밀주조(investment casting) 방식으로 많은 혁신의 이점을 얻었지만, 현시점의 복잡하고 다양한 종류의 제품을 생산하는 것은 여전히 느리고 비용이 많이 드는 프로세스이다. 정밀 주조 방식으로 생산 시간은 일반적으로 몇 개월로 측정되며 비용은 수 억 원에 달할 수 있다. 광범위한 응용 분야와 최종 결과물의 다양한 수요에도 불구하고 이 산업은 효율성, 리드 타임 및 생산능력과 관련된 문제에 직면하고 있다.  ■ 조안기 | 쓰리디시스템즈코리아의 application engineer 팀장이다. 이메일 | anki.jo@3dsystems.com 홈페이지 | https://ko.3dsystems.com   3D 프린터를 이용한 패턴 제작의 장점 기존의 정밀주조 방법에서는 패턴을 왁스로 제작하며 이 왁스를 제작하기 위해 금형을 만들어야 했다. 이 방식은 금형 제작이라는 전통적인 제조 방법이 추가되며 금형을 제작하기 위해서는 금형 설계 및 CNC 가공 및 후처리의 상당 시간을 소요하게 만든다. 이런 왁스 금형을 제작하는 데만 약 8~12주의 시간이 소요되어 전체 리드타임을 길게 만들고 금형 제작에 많은 금액을 지불해야 한다. 또한 제품 형상은 절삭 가공의 금형 기술로 제작할 수 있는 범위 안에서 가능하다 보니, 혁신적인 제품을 생산하는 데에는 제약이 생기거나 불가능할 수도 있다.    그림 1. 전통적 정밀주조 프로세스   그림 2. 3D 프린팅을 활용한 정밀주조 프로세스   3D 프린팅 기술을 사용하면 주조용 패턴을 생산하는데 드는 리드 타임과 비용을 획기적으로 줄일 수 있다. 복잡한 임펠러와 같은 형상의 금형 제작에 8~12주가 소요되었던 것에 비해, 3D 프린터로 패턴 제조 시 2~3일이면 가능하기에 약 95%의 시간을 단축할 수 있다. 이는 초기 제품 개발에 짧은 리드 타임 및 낮은 초기 비용의 장점으로 설계 및 주조 방안의 변경에 즉각적인 대응이 가능하여, 더 많은 개발품에 에너지를 투자할 수 있겠다.   왁스 패턴 vs. 3D 프린팅 패턴 왁스 패턴을 위한 금형 제작은 대량 생산을 위한 적합한 도구이지만 초기 비용이 매우 크며, 형상이 복잡하면 금형의 동작성도 증대되어 디자인 및 생산 비용이 증가하게 된다. 또한 금형으로 만들어진 왁스 패턴이 주조를 위한 최종 결과물이 아닌 경우 추가적인 구조 형상을 수작업으로 완성해 주어야 한다. 이러한 왁스 패턴 대비 3D 프린팅 패턴을 사용하면 다음과 같은 장점이 있다. ■ CAD 파일만 있으면 바로 출력 가능  ■ 금형 보관 비용 불필요 ■ 공정 단순화 ■ 아주 복잡한 형상 가능 ■ 짧은 리드 타임 ■ 저렴한 초기 비용 ■ 패턴에 추가 수작업 불필요  
조안기 작성일 : 2022-09-01 조회수 : 1119
앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례
전기/전자 기기에 사용되는 냉각 장치 모델링   최근 전기/전자 분야에서는 소형화 및 고집적화의 개발 트렌드에 따라 열에 대한 관심도 증가하고 있다. 이번 호에서는 전기/전자 분야에서 많이 사용되고 있는 냉각 방식과 함께, 앤시스 아이스팩(Ansys Icepak)을 이용한 다양한 냉각 장치들의 모델링 및 해석 조건에 대해 소개한다. ■  김준형 | 태성에스엔이 EBU-LF팀 매니저로 근무하고 있으며, 전기/전자의 열해석 분야를 담당하고 있다. 이메일 | jhkim21@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr   최근 전기/전자 분야에서는 IoT, 5G 통신, 전기차, 신재생에너지 등의 관련 산업이 급속하게 발전하고 있다. 특히 차세대 반도체 구현에 필수적인 고집적화 또는 전기차 시장 성장에 따른 SiC 및 GaN같은 고전력 에너지 관련 분야의 개발이 활발하다. 또한 시장에서는 모바일 기기의 소형화 및 고성능을 요구하고 있다. 전기/전자 분야에서 고집적화 및 소형화에 대한 요구는 전체적인 방열 면적 축소와 단위 면적당 발열량 증가를 의미하며, 결국 열 문제가 발생하게 된다. 따라서 개발 단계에서 설계자가 성능과 방열을 함께 고민해야 하는 것은 이제 필수가 되었다.  전기/전자 분야에서 전기 또는 전자 장치에 전력 또는 신호가 인가될 때 발생되는 손실 전력 또는 신호는 빛, 진동, 열 등 다양한 에너지로 변환될 수 있지만, 대부분은 열에너지로 변환된다. 그러나 장치 및 회로에서 과도한 열이 발생될 경우 성능의 신뢰성과 수명 저하라는 문제가 발생되게 되므로, 원하는 허용 온도(safe operating temperature) 내 온도 분포를 갖도록 설계하는 것이 중요하다. 이를 방열 설계 또는 열관리 시스템(thermal management system)이라고 한다. 열해석을 진행하기 위해서는 형상, 물성 외에 발열량이 필요하다. 전기/전자 분야에서의 발열량은 손실 값과 동일하기 때문에 손실 값을 기준으로 냉각 방식을 선정해야 한다. 손실 값의 경우 수동(passive) 소자는 대부분 간단한 줄 발열(Joule heating)에 의해 계산되지만, 능동(active) 소자의 경우 계산 방법이 복잡하며 필요시 실험 값에 의한 결과가 필요한 경우가 있다. 방열 설계를 위해 주요 발열원에 대한 발열량을 도출하였으면 냉각 방식을 선정해야 한다. 냉각 방식에는 대표적으로 자연 공랭, 강제 공랭, 수랭 등의 방법이 있으며, 방열판(heatsink), 히트파이프(heatpipe), 냉각 팬(cooling fan) 등의 다양한 냉각 장치들을 이용하여 설계하게 된다. 엔지니어는 전체적인 발열량과 열전달의 경로를 파악하고 제품에 맞게 냉각 방식을 선정해야 해야 한다.     발열량에 따른 냉각 방식 앞에서 언급하였듯이 엔지니어는 제품에서 발생되는 발열량과 환경에 맞는 냉각 방식을 찾아야 한다. <그림 1>의 내용처럼 발열량 범위에 따라서 적용할 수 있는 여러 냉각 방식이 있으며, 효율과 복잡성을 고려하여 제품에 맞게 선택해야 한다.    그림 1. 발열량에 따른 냉각 방식 비교 그래프  
김준형 작성일 : 2022-08-01 조회수 : 2360
유체기계 설계를 위한 토털 솔루션
TurboTides의 특징과 모듈 소개   이번 호에서는 사용자의 설계 방식 혹은 목표에 따라 워크플로를 구축할 수 있는 유체기계 설계 솔루션 TurboTides의 특징을 소개한다. ■ 조현욱 | 태성에스엔이 F1팀의 매니저로 전기전자반도체 산업군의 유동해석 기술지원을 담당하고 있다.  이메일 | hwjo@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr   그림 1. TurboTides의 모듈 구성 및 워크플로   TurboTides의 특징 오늘날 유체를 매개로 필요한 에너지를 전달하거나 받는 열유체 시스템에서 유체기계는 심장과 같은 역할을 하고 있다. 이러한 유체기계 설계 시 시스템에서 요구하는 실행 조건을 만족하면서, 이를 유지하기 위한 에너지를 가장 효율적으로 설계해야 한다. 하지만 유체기계의 형상은 운동 에너지 손실을 최소화하기 위해 자유곡선 형태의 설계를 갖고 있으며, 다양한 수력 부품으로 인한 설계 변수가 많아 설계자에게 있어서 TurboTides와 같은 유체기계 전용 설계 소프트웨어는 필수라고 볼 수 있다. TurboTides는 <그림 1>과 같이 유체기계 설계를 위해 필요한 보편적인 과정들을 모듈화하여 System, 1D, 2D, CAE까지 모델링 및 솔버(solver)를 제공한다. System 모듈은 열유체 시스템에 적합한 운전조건 분석이 가능하고, 1D와 2D 모듈에서 유체기계의 기초 및 상세 설계를 진행하ie, CFD와 FEA 모듈에서 3차원 해석을 통해 설계를 검증할 수 있다.. (1) 통합된 GUI 환경과 편의성 TurboTides는 System 모듈, 1D 모듈, 2D 모듈, CFD 모듈, FEA 모듈까지 크게 5개의 모듈로 구성되어 있다. 5개 모듈의 사용 방법이 각각 다르다면 반복 작업이 필수인 설계 과정에서 사용자는 피로감을 느낄 수 있다. 그러한 점에서 볼 때 TurboTides는 <그림 2>와 같이 모든 GUI가 심플하고 서로 다른 모듈 간에도 동일하게 구성되어 있으며, 사용방법 또한 일관성 있게 구성되어 있다는 장점이 있다.   그림 2. TurboTides의 GUI 구성   또한 TurboTides의 모든 모듈의 사용방법은 동일하다. 기본적인 방법은 ①번 위치에서 모듈을 선택하고, ②번 위치에서 필요한 기능들을 수행하며, ③번과 ④번에서 작업 과정과 결과를 확인하는 순서로 이루어져 있다.   (2) 심리스하며 유연한 워크플로 TurboTide의 기능들은 유체기계 설계 과정을 단계별로 모듈화하였다. 각각의 단계로 데이터를 전송하기 위해 이전 모듈에서 익스포트(export)하여 다른 모듈로 임포트(import)하지 않고, <그림 3>과 같이 클릭 한 번으로 쉽게 작업할 수 있게 심리스한 워크플로를 제공한다.  
조현욱 작성일 : 2022-07-01 조회수 : 3065
선형 문제 해결을 위한 ROM 생성 도구
Model Reduction inside Ansys의 소개와 활용   이번 호에서는 ROM(Reduced Order Model : 차수축소모델)을 생성할 수 있는 ACT(Application Customization Toolkit : 애플리케이션 커스터마이제이션 툴킷)인 Model Reduction inside Ansys를 소개한다. ■ 김도현 | 태성에스엔이 M1팀의 매니저로 구조 해석에 대한 업무를 담당하고 있다. 이메일 | dhkim@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr ROM 생성을 위한 모델차수축소법은 <그림 1>과 같이 초기 시스템의 운동방정식을 축소 시스템으로 근사화하는 기법이다. 이 때, 초기 시스템의 상태변수를 축소 시스템의 상태변수로 나타내는 것이 주된 목표이며, 이를 위해 투영행렬(projection matrix)이 사용된다. 이 투영행렬을 구성하는 기저벡터에 따라 모델의 차수를 축소하는 방법이 달라진다.  현재 앤시스에서 사용할 수 있는 모드중첩법(Mode-Superposition Method : MSUP)은 고유벡터(eigenvectors)를 활용한 축소 방법의 하나다. 이 외에도 Ritz 벡터, POD 벡터 등을 기반으로 하는 다양한 축소 방법이 존재하지만, 이번 호에서는 크릴로프 벡터(Krylov vectors)로 투영행렬이 구성된 크릴로프 부공간 기반 모델차수축소법을 소개하고자 한다.   그림 1. 모델차수축소법의 개념   프로그램 소개 CADFEM의 Model Reduction inside Ansys는 크릴로프 부공간 기반의 모델차수축소법으로 ROM을 생성할 수 있는 프로그램이다. 열, 구조 등 앤시스 메커니컬(Ansys Mechanical)을 사용하여 계산할 수 있는 모든 선형 문제에 적용할 수 있으며, 열해석은 ACT를 제공하기 때문에 앤시스 메커니컬 환경에서 GUI로 작업이 가능하다. Model Reduction inside Ansys의 ACT를 활용하여 ROM을 생성하고 시스템 해석 단계에서 ROM을 가져와 열해석을 수행하는 예제를 살펴 보도록 하겠다.   툴바 소개 Model Reduction inside Ansys를 설치하고 ACT를 활성화하면 앤시스 메커니컬에 <그림 2>와 같이 새로운 툴바(toolbar)가 생성된다.   
김도현 작성일 : 2022-06-02 조회수 : 25028
시뮬리아 아바쿠스와 아이사이트를 활용한 배터리 시뮬레이션
전기자동차 배터리 셀 구조해석용 등가물성 도출   최근 전기차, 수소전기차와 같은 친환경 자동차의 필요성이 증가함에 따라 배터리 성능에 대한 요구사항 역시 크게 증가하고 있다. 특히, 차량 충돌해석과 같은 대단위 해석 모델에서는 연산 비용 감소를 위한 배터리 셀 젤리롤의 등가물성에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이번 호에서는 시뮬리아 아바쿠스(SIMULIA Abaqus)와 아이사이트(Isight)를 활용하여 젤리롤의 등가물성을 도출한 사례를 소개한다.   ■ 강주연 다쏘시스템의 SIMULIA Tech Sales 팀에서 근무하고 있다. 서울과학기술대학교 기계시스템디자인공학부를 졸업하였으며, 석사과정 동안 유한요소해석을 활용한 균열의 응력확대계수 계산 연구를 수행하였다. 이메일 | Juyeon.KANG@3ds.com ■ 임영빈 다쏘시스템의 APAC SIMULIA support team에서 근무하고 있다. 서강대학교에서 기계공학 학부 및 석사과정을 마쳤으며, 석사과정 동안 유한요소해석을 활용한 초음파 피닝 잔류응력 예측 모델을 연구했다. 이메일 | Youngbin.LIM@3ds.com 링크드인 | www.linkedin.com/in/lyb0684   배터리의 안정성은 전기자동차의 다른 성능보다 우선적으로 보장되어야 하며, 특히 차량 충돌과 같은 극한 상황에서도 차량 배터리는 구조적 건전성을 가져야 한다. 이에 따라 구조해석을 통한 안정성 평가가 필수적이나, 젤리롤의 복잡한 구조 및 재료층을 그대로 모사하는 것은 해석 모델의 크기를 증대시켜 실용성이 떨어진다. 따라서 차량 충돌해석과 같은 대단위 해석 모델에서는 연산 비용 감소를 위한 배터리 셀 젤리롤의 등가물성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.(그림 1) 등가물성이란 여러 겹의 박막이 말려 있는 구조를 일일이 모델링하지 않고 단순한 원통으로 모사하는 대신에, 실제 젤리롤의 구조적 변형 상태를 대변할 수 있는 물성을 의미한다. 등가물성은 재료 항복 모델을 가정한 후, 실험 하중-변위 곡선을 활용하여 실험 결과와 해석 결과가 일치하도록 물성 파라미터를 보정하여 도출된다.   그림 1. 전기자동차의 충돌해석(Léost and Boljen, 2014)   젤리롤의 재료 특성 및 항복모델 배터리 셀 내부에 위치한 젤리롤은 절연체, 음극재, 양극재, 금속 포일을 엮어 와인딩 공정으로 제작되는 복합소재이며(그림 2) 구조적 특성에 의해 두 가지 특징적인 소성거동을 보인다. 첫 번째는 정수압 응력에 의해 소성변형이 발생하는 압력의존성이다. 금속 재료는 정수압 응력에 의해 소성변형이 발생하지 않기 때문에 보통 폰 미제스(Von-Mises) 항복곡면을 이용하여 소성거동을 모사한다. 반면 젤리롤의 경우 음극재 및 양극재에 다량의 기공이 포함되어 있기 때문에, 정수압에 의해 소성변형이 발생할 수 있다. 두 번째는 인가된 하중의 방향에 따라 항복응력이 달라지는 이방성 거동이다. <그림 2>에서 볼 수 있듯이 젤리롤은 반경 방향과 축 방향으로 재료의 배열이 다르며, 축 방향으로 더 높은 강성을 갖는다. 아바쿠스(Abaqus)는 crushable foam 소성모델(압력의존성)에 potential 옵션(이방성)을 추가하여 젤리롤의 두 가지 특성을 동시에 고려할 수 있다. 소성물성 파라미터는 가공경화곡선을 모사하기 위한 5 변수(εo, n, A, B, m), 항복곡면의 형상을 결정하기 위한 3변수로(kc, kt, R) 총 8 개이며 (그림 3) 실험-해석 간 하중-변위 곡선의 차이를 최소화하는 파라미터를 아이사이트(Isight)로 도출하였다.    
강주연 작성일 : 2022-06-02 조회수 : 2505
앤시스 디스커버리로 메시 없는 해석하기 (2)
매니폴드 내부의 유량 해석 따라하기   앤시스 디스커버리(Ansys Discovery)는 해석 과정에서 메시(mesh) 생성 단계가 없어서, 해석을 처음 접하는 엔지니어도 쉽게 따라할 수 있다. 이번 호에서는 앤시스 디스커버리를 활용하여 매니폴드 내부에 발생되는 유량의 흐름, 속도, 압력을 해석하는 방법을 예제를 통해 살펴보고자 한다. 예제 파일은 캐드앤그래픽스 홈페이지의 자료창고에서 받을 수 있다.   ■ 박세민 인터그래텍의 Ansys Discovery 기술 지원 및 교육 담당 매니저이다. 이메일 | semin.park@igtech.co.kr 홈페이지 | http://www.igtech.co.kr   시뮬레이션 파일 불러오기 및 모델 확인 불러오기(Browse)를 통해 지오메트리 파일을 불러온다. 또는 지오메트리 파일을 디스커버리 작업 창에 드래그 앤 드롭해서 불러올 수 있다.   그림 1   참고로 디스커버리는 카티아, NX, 크레오, 솔리드 엣지, 솔리드웍스, STEP, IGES 등의 CAD 파일을 별도의 변환 없이 불러올 수 있다.   유량 해석(내부)을 진행할 영역 생성하기 (1) PREPARE 탭 → Generate → Volume Extract에서 출∙입구가 되는 5면을 선택한다.(<그림 2>의 ①~⑤ 선택)   (2) Seed Face(<그림 2>의 ⑥)를 선택하고 내부 면을 선택(<그림 2>의 ⑦)한 후 완료 버튼을 클릭한다.(엔터)  
박세민 작성일 : 2022-05-02 조회수 : 1240
Ansys Polyflow의 점성 모델링 방법 소개
앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공 사례   Ansys Polyflow(앤시스 폴리플로)는 점성 또는 점탄성 물성을 갖는 물질의 압출 또는 중공 성형공정을 해석할 수 있는 소프트웨어이다. 이번 호에서는 앤시스 폴리플로를 활용한 점성 모델링 방법을 소개한다. ■ 정우영 태성에스엔이 대전 지사의 FBU팀에서 유동 및 유변학 분야의 기술 지원 및 교육, 프로젝트 진행 업무를 담당하고 있다. 이메일 | wyjung@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr    폴리플로는 점성 또는 점탄성 물성을 갖는 물질의 압출 또는 중공 성형공정을 해석할 수 있는 제품이다. 폴리플로에서 점도를 표현하는 범위는 뉴턴 비탄성(Newtonian Inelastic) 물성부터 비뉴턴 점탄성(Non-Newtonian Viscoelastic) 물성까지이다. 상수 또는 선형 수식으로 표현되는 뉴턴 비탄성 물질을 제외한 물성의 경우 실험 데이터를 통해 비선형 점도 또는 점탄성 모델링이 가능하다. Ansys Polymat(앤시스 폴리맷)의 Curve Fitting 기능을 이용하면 실험을 통해 측정된 점도 자료를 바탕으로 폴리플로에서 제공하고 있는 여러 점도 수식에 필요한 계수 값들을 추출할 수 있다. 이번 호에서는 간단한 예제를 통해 폴리맷을 활용한 점성 모델링 방법에 대해 알아보자.   앤시스 폴리맷 사용 개요 폴리맷에서 점성 모델링 작업을 하기 위해서는 3가지 선행 작업이 필요하다. 첫 번째, 해석에 사용되는 고분자의 탄성 유무를 파악해야 한다. 탄성 유무에 따라 사용되는 모델과 필요한 실험 데이터가 다르기 때문이다. 두 번째, 해석해야 하는 공정에 대해 인지하고, 그에 맞는 점탄성 모델을 선택해야 한다. 압출 공정을 해석하는 경우 점탄성 물성을 적용하기 위해 Differential Viscoelastic Model을 사용해야 하며, 중공 성형공정을 해석하기 위해서는 Integral Viscoelastic Model을 사용하는 것을 추천한다. 마지막으로 앞의 두 작업이 완료되면 점도 모델을 설정해야 한다. 모델이 설정되어야 해당 모델에 맞는 수식으로의 Curve Fitting 작업이 가능하기 때문이다.  그럼 지금부터 예제를 통한 점도 모델 설정 및 Polymat의 Curve Fitting 방법에 대해 알아보도록 하자.   앤시스 폴리맷 점성 모델링 방법 폴리맷은 2가지 방법으로 실행할 수 있다. 첫 번째는 폴리플로 설치 경로에서 Polymat.exe 파일을 실행하는 방법이며, 두 번째는 앤시스 워크벤치(Ansys Workbench)를 통해 폴리플로를 실행하는 방법이다. 이번 호에서는 폴리플로를 이용한 폴리맷 설정 방법에 대해 알아본다. 폴리맷을 사용하기 위해 먼저 폴리플로를 실행하여 점도 모델을 설정해야 한다.  (1) 1단계 : 폴리플로 실행 및 태스크 생성 폴리플로는 앤시스 워크플로 상에서 생성된 격자 파일을 사용하여 실행이 가능하다. <그림 1>과 같이 워크벤치 상에서 격자 파일을 입력한 후 폴리플로를 실행한다.   그림 1. 앤시스 워크플로를 통한 폴리플로 실행  
정우영 작성일 : 2022-04-04 조회수 : 484
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