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로키-플루언트의 양방향 커플링을 이용한 가루세제의 거동 해석
앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례   앤시스 플루언트(Ansys Fluent)에는 다양한 입자 해석 방법이 있지만 끈적한 입자를 구현하기는 매우 어렵다. 그래서 다양한 모양 및 끈적한 입자를 해석할 수 있는 입자 전문 해석 프로그램 로키(Rocky)와 연성해석이 필요하다. 이번 호에서는 로키와 플루언트의 양방향 커플링(2-way coupling)을 이용해, 유속에 따른 끈적한 가루 세제의 거동을 파악하고자 한다. ■ 박성근 | 태성에스엔이의 수석매니저이며 Ansys Fluent 엔지니어이다. Rocky를 이용한 입자 해석에 대한 지원도 수행하고 있다. 이메일 | sgpark@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr   세탁을 할 때 가루 세제를 사용할 경우, 물을 투입해서 세탁기에 넣는 구조로 되어 있다. 이 때 <그림 1>과 같이 가루 세제가 물에 젖어 서로 뭉칠 경우, 서로간의 접착력이 커져 일부만 쓸려 내려갈 수 있다. 이러한 현상을 구현하기 위해 해석으로 접근하고자 한다.   그림 1. 세제 잔류 현상   플루언트에는 다양한 입자 해석 방법이 있으나, 대부분의 입자 해석 방법이 본 해석에 적합하지 않았다. 모든 입자 해석 모델이 구형 입자만 가능하다. 그리고 Discrete phase model은 초기 입자를 쌓을 수 없다. Eulerian Granular와 Dense Discrete Particle Model은 입자 적층은 가능하나 유체처럼 퍼지며, 세제가 물에 젖을 경우 입자와 입자, 입자와 벽이 서로 붙는 조건을 구현할 수 없다. 그리고 Discrete Element Model은 입자의 적층은 가능하나, 입자와 입자가 붙는 현상을 구현할 수 없다. Macroscopic Particle model은 모두 구현이 가능하였지만, 입자가 매우 작기 때문에 유동 해석 격자를 매우 조밀하게 생성해야 하므로 해석 시간이 매우 오래 걸리는 문제가 있다.  
박성근 작성일 : 2021-04-02 조회수 : 27
Ansys Aqwa를 이용한 부유식 태양광 구조물의 동특성 해석 방법
앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례   이번 호에서는 앤시스 아쿠아(Ansys Aqwa)와 앤시스 메커니컬(Ansys Mechanical)을 이용하여 수력학적 환경조건을 고려한 부유식 태양광 구조물의 동적 특성 해석과 시간에 따른 응답 특성(모션 특성)을 고려한 태양광 구조물의 구조해석을 진행하는 방법에 대해 소개한다. ■ 황정필 | 태성에스엔이 기술 구조4팀의 수석매니저로, Ansys 구조 해석 및 Aqwa Hydrodynamic 해석에 대한 기술지원 및 교육, 프로젝트 업무를 담당하고 있다. 이메일 | jphwang@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr   신재생 에너지 분야에서 태양광 발전은 차세대 에너지원으로 전세계적으로 각광받고 있으며, 꾸준히 발전하고 있다. 특히, 화석연료의 의존성이 큰 우리나라에서는 대규모·대용량의 태양광 발전 설비가 필연적이라고 할 수 있겠다. 하지만, 대규모 용량의 에너지를 확보하기 위해서는 넓은 영역의 토지가 필요하며, 그에 따른 토지 비용과 환경 문제, 태양광 패널 주변의 고온에 따른 에너지 효율 저하 문제 등으로 육상에서의 설비 구축에 한계가 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 도출된 기술이 바로 수상 태양광 발전이다. 현재 국내에서는 지평저수지, 오태저수지 등에 각각 3MW급 태양광 수상형 발전설비가 구축되어 있으며, 세계 최대 규모의 ‘새만금 수상태양광’ 국책사업도 준비 중에 있다. 이렇게 태양광 설비가 호수, 저수지, 또는 해양에 설치될 경우 지상에 놓여 있는 환경보다  파도, 바람, 조류 등과 같이 더욱 가혹한 환경조건에 처해지게 되는데, 이 때 태양광 부유체 구조물의 구조적 안정성에 대한 검토가 필연적이다. 이번 호에서는 환경 하중에 따른 부유체의 동적 거동해석을 위해 특화된 해석툴인 Ansys Mechanical/Aqwa를 이용하여 해석을 진행하는 방법과 부유식 태양광 구조물의 운동 특성과 구조적 거동 특성을 파악하는 방법에 대해 소개하고자 한다. 이러한 시뮬레이션을 통해 실험 및 실제 태양광 설비를 설치하기 전에 미리 운동 특성 및 구조적 안정성 등을 파악할 수 있으며, 제품 설계 및 제작의 비용을 절감할 수 있다.   그림 1. 수상식 태양광 설비(3MW급)  
황정필 작성일 : 2021-03-03 조회수 : 178
VPD와 MBSE의 적용 Ⅱ
디지털 트랜스포메이션 기반 VPD 프로세스 구축 및 MBSE의 도전과 응용 (3)   다양한 산업 분야의 기술과 제품 개발에서 CAE(Computer Aided Engineering) 기술이 폭넓게 쓰이고 있다. 한편으로 각 기능 부품에 대해 개별적으로 CAE를 적용하는 것으로는 제품의 요구 성능을 충족하는 것이 어려우며, 전체 시스템의 성능 파악 및 품질 향상에 대한 해결책이 요구되고 있다. 캐드앤그래픽스 2021년 1월호의 특집기획에서 디지털 제품 개발 기술로서 VPD(가상 제품 개발)와 MBSE(모델 기반 시스템 엔지니어링)의 개념에 대해 소개했는데, 이번 호에서는 지난 2월호에 이어 VPD 및 MBSE를 어떻게 제품 개발에 적용할 수 있는지에 대해 살펴본다.   ■ 오재응 | LG전자 기술고문이며, 한양대학교 명예교수이다.   1. MILS와 HILS 환경구축 HIL(Hardware-in-the-Loop) 시뮬레이션은 실시간 시뮬레이션의 한 유형이다. HIL 시뮬레이션을 사용하여 컨트롤러 설계를 테스트한다. HIL 시뮬레이션은 컨트롤러가 실제 가상 자극에 실시간으로 어떻게 반응하는지 알아보는 것이다. HIL을 사용하여 물리적 시스템(플랜트) 모델이 유효한지 확인할 수도 있으며, 플랜트 모델의 가상 표현과 컨트롤러의 실제 버전으로 실시간 컴퓨터를 사용한다. <그림 1>은 일반적인 HIL 시뮬레이션 설정을 보여주고 있으며, 데스크톱 컴퓨터(개발 하드웨어)에는 컨트롤러 및 플랜트의 실시간 지원 모델이 포함되어 있다. 개발 하드웨어에는 플랜트에 대한 가상 입력을 제어하는 인터페이스도 포함되어 있다. 컨트롤러 하드웨어에는 컨트롤러 모델에서 생성된 컨트롤러 소프트웨어가 포함되어 있다. 실시간 프로세서(대상 하드웨어)에는 플랜트 모델에서 생성된 물리적 시스템에 대한 코드가 포함되어 있다.     그림 1. MBD 프로세스 진행에서의 HILS   MBD(Model-Based Design)를 수행할 때 HIL 시뮬레이션을 사용하여 컨트롤러의 설계를 테스트한다. <그림 2>는 HIL 시뮬레이션이 MBD 설계-실현 워크플로에 적합한 위치를 보여준다. 검증에는 실제 플랜트 하드웨어를 사용하여 실제 상황이나 환경 프록시(예 : 압력 챔버)에서 컨트롤러를 테스트하는 것이 포함되며, 물리적 시스템(플랜트)에 실제 하드웨어를 사용할 필요가 없다. 따라서 모델을 사용하여 플랜트를 표현할 수 있도록 함으로써 HIL 시뮬레이션은 비용과 실용성 측면에서 이점을 가지고 있다. HIL 테스트를 사용하는 동기는 HIL 시뮬레이션이 검증 테스트에 비해 비용을 절감하는 몇 가지 영역이 있다. HIL 시뮬레이션은 설계 변경과 관련하여 비용이 적게 드는 경향이 있다. MBD 워크 흐름도에서 검증보다 일찍 HIL 시뮬레이션을 수행할 수 있으므로 프로젝트 초기에 문제를 식별하고 재 설계할 수 있다. 문제를 조기에 발견하면 다음과 같은 이점이 있다. 첫 번째로는 팀이 변경을 승인할 가능성이 더 높고, 두 번째로 설계 변경의 구현 비용이 적게 든다. 스케줄링 측면에서 HIL 시뮬레이션은 자체적으로 실행되도록 설정할 수 있으므로 검증보다 비용이 적게 들고 실용적이다. HIL 시뮬레이션은 비정상적인 이벤트에 대한 컨트롤러의 응답을 테스트하기 위한 검증보다 더 실용적이다. HILS(Hardware-in-the-Loop System)는 다양한 과학 및 기술 분야에서 사용된다. 자동차 애플리케이션의 맥락에서 시스템 검증 및 검증을 위한 가상 차량을 제공한다. 엔진 관리 시스템의 성능 및 진단 기능을 평가하기 위한 차량 내 주행 테스트는 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 들고 재현할 수 없는 경우가 많기 때문에, HIL 시뮬레이터를 사용하면 개발자가 품질 요구사항과 출시시간 제한을 준수하면서 새로운 하드웨어 및 소프트웨어 자동차 솔루션을 검증할 수 있다. 일반적인 HIL 시뮬레이터에서 전용 실시간 프로세서는 엔진 역학을 에뮬레이트하는 수학적 모델을 실행한다. 또한 I/O 장치를 사용하면 차량 센서와 액추에이터(일반적으로 높은 수준의 비선형성을 나타냄)를 연결할 수 있다. 테스트중인 ECU(Electronic Control Unit)는 시스템에 연결되고, 시뮬레이터에서 실행되는 일련의 차량 조작에 의해 자극된다. 이 시점에서 HIL 시뮬레이션은 테스트 단계에서 높은 수준의 반복성을 제공한다. 문헌에서 몇 가지 HIL 특정 애플리케이션이 보고되고 특정 목적에 따라 단순화된 HIL 시뮬레이터가 구축되었다. 예를 들어 새로운 ECU 소프트웨어 릴리스를 테스트할 때, 개방 루프에서 실험을 수행할 수 있으므로 여러 엔진 동적 모델이 더 이상 필요하지 않다. 이 전략은 제어된 입력에 의해 ECU 출력의 분석으로 제한된다. 이 경우 Micro HIL 시스템(MHIL)이 더 간단하고 경제적인 솔루션을 제공한다. 모델 처리의 복잡성이 감소하기 때문에 풀 사이즈 HIL 시스템은 신호 발생기, I/O 보드 및 ECU에 연결할 액추에이터(외부 부하)가 포함된 콘솔로 구성된다. 복잡한 프로세스 시스템 및 실시간 임베디드 시스템의 개발 및 테스트에 사용되는 기술은 ① 전기 인터페이스를 통해 루프에 실제 구성 요소를 시뮬레이터에 추가하여 순수 실시간 시뮬레이션과 다른 점은 실시간 환경의 동작을 재현, ② 이 구성 요소는 전자 제어 장치 또는 실제 엔진일 수 있음, ③ 다양한 종류의 HILS, 전자, 기계, 센서 및 액추에이터의 시뮬레이션을 실현할 수 있음, ④ MILS/HILS 환경 구축으로 제어 대상(플랜트) 모델 개발을 지원한다. 1D CAE의 제어 대상 모델의 개발도 필요하다. 1D CAE는 동적 수식 모델을 이용한 초기설계(개념 설계 등) 검토를 의미하며 보통의 CAE 해석은 다르다. MBD용 제어 대상 모델과 1D CAE용 제어 대상 모델은 동일한 모델이 되는 경우도 있지만, 목적의 차이에 따라 다른 모델이 되는 경우가 많다. MBD용 제어 대상 모델은 실제 기계와의 일치도(절대 값)가 우선되어 설계 파라미터가 모델에 남아있을 필요는 없지만, 1D CAE 용 제어 대상 모델은 설계 파라미터가 모델에 남아 있을 필요가 있고 실기에 대해 경향이 일치하도록 하는 절대 값으로서 일치도는 우선 되지 않았기 때문이다. MBD 용으로 모터 모델에서 특징적인 기술로 자기장 분석의 결과를 포함시켜  빠르고 정확한 모터 모델을 제공할 수 있다. 제어 대상 모델의 개발에는 시뮬링크(Simulink)뿐만 아니라 매스웍스(MathWorks)의 심스케이프(Simscape)와 모델리카(Modelica)계 도구(Amesim, SimulationX, MapleSim 등), VHDL-AMS 지원 도구(Simplorer 등)에 의해 처리될 수 있다.
오재응 작성일 : 2021-03-03 조회수 : 146
CAD 환경에서 몰덱스3D 활용하기
사출성형해석 업그레이드를 위한 몰덱스3D (20) 이번 호에서는 CAD 환경에서 몰덱스3D(Moldex3D)를 활용하는 방법을 소개한다. ■ 임영빈 | 씨테크시스템 Moldex3D 사업부의 기술영업 담당으로 근무하고 있으며 다양한 고객사 기술지원 및 프로젝트 업무를 담당하고 있다. 이메일 | yyb098@citek.co.kr 홈페이지 | www.citek.co.kr 최근 해석 소프트웨어 제품들은 사용자들이 쉽게 접근하고 편리하게 해석을 구현할 수 있게 개발되고 있다. 사출성형해석 제품인 몰덱스3D는 CAD 환경에서 쉽고 편리하게 구현하기 위한 제품으로 몰덱스3D 싱크(Moldex3D SYNC)를 제공하고 있다. 이 제품은 데이터 변환을 거치지 않고 CAD 환경에서 직접 수행하기 때문에 쉽고 편리하게 접근 가능하다. 그림 1. Moldex3D SYNC 구성도 또한, 해석 결과도 CAD 환경에서 확인이 가능하다. 이번 호에서는 NX CAD 환경에서 구현하는 방법에 대하여 소개한다. 2. Moldex3D SYNC for NX NX CAD 환경에서 사출성형해석을 수행하기 위하여 제품 데이터를 준비해야 한다. <그림 2>는 NX 환경에서 제품을 준비하고 SYNC for NX를 실행하기 위하여 준비하는 단계이다. 여기서 M 아이콘을 실행하면 <그림 3>과 같이 사출성형해석을 하기 위한 환경으로 변환된다. 그림 2. Moldex3D for NX 아이콘 그림 3. Moldex3D for NX 환경 <그림 3>에서 위에서 아래로 순서대로 실행하면서 사출성형해석을 하기 위한 설정을 진행하면 된다.
임영빈 작성일 : 2021-02-01 조회수 : 68
VPD와 MBSE의 적용 Ⅰ
디지털 트랜스포메이션 기반 VPD 프로세스 구축 및 MBSE의 도전과 응용 (2) 다양한 산업 분야의 기술과 제품 개발에서 CAE(Computer Aided Engineering) 기술이 폭넓게 쓰이고 있다. 한편으로 각 기능 부품에 대해 개별적으로 CAE를 적용하는 것으로는 제품의 요구 성능을 충족하는 것이 어려우며, 전체 시스템의 성능 파악 및 품질 향상에 대한 해결책이 요구되고 있다. 캐드앤그래픽스 2021년 1월호의 특집기획에서 디지털 제품 개발 기술로서 VPD(가상 제품 개발)와 MBSE(모델 기반 시스템 엔지니어링)의 개념에 대해 소개했는데, 이번 호에서는 VPD 및 MBSE를 어떻게 제품 개발에 적용할 수 있는지에 대해 살펴본다. ■ 오재응 | LG전자 기술고문이며, 한양대학교 명예교수이다.   1. 최근의 기술·제품 개발을 둘러싼 환경 최근 다양한 산업 분야의 기술·제품 개발에서 CAE 기술의 활용은 익숙한 것이 되어 있다. 반면 기술·제품이 급속히 다양화 및 복잡화 하고 있는 요즈음, 지금까지와 같이 각 기능 부품에 대해 개별적으로 CAE를 적용하는 것만으로는 기술·제품으로의 요구 성능을 만족하는 것이 매우 어려워지고 있다. 따라서 기술·제품을 구성하는 전체 시스템을 파악한 성능·품질 향상에 대한 해결책이 요구되고 있다. 특히 제품 개발 프로세스 정립의 효과는 시스템이 고기능이 되고 복잡해지면 질수록 개발 과정의 빠른 시기부터 시스템에  숨겨진 결함을 찾아내는 것은 어렵다. 잘 알려진 바와 같이, 대부분의 결함은 개발 초기 설계 단계까지의 사이에 만들어지고 버리지만, 그들은 그 시점에서는 발견되지 않고 테스트 단계에서 장애로 처음 발견되는 것이다. 이들 장애는 제품의 제조단계에서 장애로 시작하여 처음으로 검출되는 것이 된다. 그리고 만일 이들의 장애가 제품의 제조단계로 진행될 때까지 검출되지 않으면 출하 후에 시장에서 처음으로 발견되면 커다란 문제가 된다. 만약 제품이 대량 생산되어 있다고 하면, 그 대책에는 막대한 비용이 들고 큰 손실을 발생할 수 있는 가능성이 있다. 따라서 잘 알려진 MBSE의 도입 효과는, 결함을 조기 발견하는 것에 의해 제품화 기간을 단축하고 개발 비용을 줄이고 출시에 걸리는 시간을 단축하는 것이다. 예를 들면 미국의 어떤 방위 시스템 개발 회사는 시스템 엔지니어링을 도입하여 제품화 시간을 40% 단축했다는 보고도 있다. 또한 응용 프로그램의 신뢰성과 안전이 개선되었다. 다양한 기업에서 하드웨어와 소프트웨어 파트의 공급을 받고 있는 기업의 경우, 키가 되는 것은 서브시스템 사이의 인터페이스를 명확히 하는 것이다. 여기에서는 개발 초기에 실행 가능한 프로토타입 모델 실행을 통해 인터페이스의 결함을 조기에 발견하고 있다. GM(지엠)의 개발자는 모델을 사용하여 내장되어 있는 시스템 간의 상호 작용을 시각화하고 시뮬레이션을 통해 모델 테스트를 실시했다. GM은 보통 5년이 걸릴 신차 개발을 불과 29개월 만에 완료하는 것이다. 특히 가전 제품의 개발 기간이 비교적 짧고, 최근에는 설계가 국제적으로 분산되어서 진행되고 있다. 이러한 환경에서 결함의 발견이 지연됨에 따라 설계의 재 작업은 비용 및 납품 일정에 미치는 영향이 크고, 결함의 원인에 대해 초기 단계에서 대응하는 것이 필요하다. 서브시스템과 모듈이 완성되어 통합하여 검증하는 단계에서 조정 가능한 부분의 부분적인 수정을 한 것이 비용적으로 맞지 않는 경우가 많다. 따라서 어떤 모듈 설계에 필요한 그 외부 환경이 되는 경계 조건을 가상으로 설정한 후에 사전에 기능의 수준을 검증을 수행하는 것이 중요한 포인트가 된다 그림 1. MBD 적용에 대한 정확도 및 계산시간, 설계자유도에 대한 충실도
오재응 작성일 : 2021-02-01 조회수 : 99
앤시스 메커니컬을 활용한 복합재 압력용기의 구조해석
앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례 이번 호에서는 앤시스 메커니컬(Ansys Mechanical)을 활용하여 복합재료 압력용기를 해석하는 방법에 대해 소개하고자 한다. ■ 김준환 앤시스 국내 총판인 태성에스엔이의 구조해석 엔지니어로, 기술용역 및 지원 업무를 담당하고 있다. 이메일 | junhwan_kim@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr 일반적으로 복합재 압력용기는 필라멘트 와인딩 공법을 통해 제작되며 추진체나 수소 저장 용기 등에 사용되고 있다. 최근에는 그린 뉴딜 정책의 일환으로 수소자동차 또는 수소 충전소 등에 사용될 수소 저장 용기 등에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이 때, 앤시스 제품과 같은 FEM 해석 소프트웨어를 사용한다면 모델 형상, 물성, 하중 조건을 개발 편의성이 증가하고 개발 비용이 감소하는 효과를 기대할 수 있다. 또한, 앤시스에서는 복합재 구조물 해석 전용 전/후처리를 위한 전용 모듈인 ACP(Ansys Composite PrepPost)를 제공하고 있어 복합재료를 쉽고 빠르게 모델링이 가능하며, 여러 파손 이론을 제공하고 있어 다양한 결과를 확인 할 수 있다.   1. 해석 모델 이번호의 예제에 사용할 모델은 <그림 1>과 같이 돔(dome)과 실린더(cylinder) 그리고 보스(boss)로 구성되며, 돔과 실린더는 카본/에폭시(carbon/epoxy), 보스는 스틸(steel) 재료를 적용하였다.   그림 1. 복합재 압력용기의 구성
김준환 작성일 : 2020-12-31 조회수 : 192
AM 시뮬레이션의 정의 및 종류
3D 프린팅 신시장 창출의 열쇠 DfAM (2)   적층제조(AM)는 디자인된 기본 설계를 바탕으로 특수한 형상(Feature)이나 이종 소재로 구현이 가능하도록 쉽게 제어가 가능하기 때문에 고도화된 맞춤화를 실현하는데 매우 유용하게 활용될 수 있다. 이번 호에서는 AM 시뮬레이션의 정의와 종류에 대해 소개한다.   ■ 주승환 | 한국적층제조사용자협회 회장, 인하대 교수, 산업부 및 미래부의 3D 프린팅 기술로드맵 수립위원이다. 국내 메탈 3D 프린터 개발자이고 메탈 공정 개발 전문가이다. 이메일 | jshkoret@naver.com 홈페이지 | www.kamug.or.kr   1. AM 시뮬레이션이란 무엇인가 (1) AM 시뮬레이션이 필요한 이유 적층제조(AM : Additive Manufacturing)는 고도화된 맞춤화를 실현하는데 매우 유용하게 활용될 수 있다. 단번에 맞춤화된 제품을 생산하는 능력은 생산 비용과 소재 낭비를 크게 줄이는 동시에 사용자 만족도와 기업 이윤을 크게 향상시킬 수 있다. 금속제품의 개발단계에 적층제조 기술의 적용은 전략적으로나 재정적으로 큰 효과가 알려지고 있다. 하지만, 모든 기업으로 일반화되지 못하고 주로 고비용의 정교한 제품 설계가 요구되는 항공회사와 같은 대기업을 중심으로 적용되고 있다. 이것은 금속 적층제조에 사용되는 프린팅 장비가 고가이고 소재 분말의 비용이 현저히 높으며, 기술적으로 초기 단계에 실패율이 높아 개발 환경 구축 초기 비용이 크게 발생하기 때문이다. 기본적으로 금속 AM 부품 제조 시 발생하는 문제점은 <그림 1>과 같다. 기존의 적층 방식은 먼저 디자인된 파트를 가지고 와서 빌드를 준비하기 위해서 전처리과정을 거치게 된다. 전처리를 하면서 서포터를 만들고 서포터를 생성하고, 바로 장비에 올려서 빌드를 진행하게 된다. 하지만 이렇게 빌드하게 되면 일반적으로 대부분의 고객들은 시행착오를 많이 거치게 된다. <그림 1> 같이 파트의 파괴, 서포터 파손, 와이어 커팅 후 변형 등 잔류응력으로 인한 흔한 악순환을 겪게 된다. 이런 여러 번의 문제점들을 겪고 나서야 최종적으로 원하는 제품을 얻는 이런 시행착오를 심각하게 겪고 있다.   그림 1. 금속 AM 부품 제조 시 발생하는 문제점   머터리얼라이즈는 “금속 3D 프린팅을 이용한 적층제조에서 전체 비용 중 75% 이상이 출력 공정에 들어가며, 시험 출력이나 실패한 출력물 등에도 많은 비용이 발생한다. 또한, 복잡한 기하학적 구조의 3D 프린팅 출력물인 경우 평균 15%가 실패한다”고 말했다. 또한 지멘스는 “현재 금속 3D 프린팅 작업을 완성하는데 평균 3~5회의 시도가 필요하며, 금속 분말을 사용하는 PBF(Powder Bed Fusion) 방식으로 적층한 출력물에서 발견되는 공통적인 결함은 거친 표면, 비경화된 분말, 불순물 혼입, Layer Defects 현상, Voids 현상 등이 있다”고 설명했다. 이와 같이 금속 3D 프린팅에서 단 한 번에 완성된 출력물을 만들어내지 못하고 실패가 반복되는 것은 새로운 장비, 축적된 기술의 부재, 생소한 제조 파라미터의 조정, 경험 부족, 다양한 결함 등에 요인이 있을 수 있다. 이러한 요인을 최소화하거나 최적화함으로써 시행착오적 실패를 줄일 수 있으며, 이것은 소프트웨어적으로 상당 부분을 해결할 수 있다.
주승환 작성일 : 2020-12-31 조회수 : 201
앤시스 HFSS의 3D 컴포넌트 라이브러리 활용
앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례   앤시스 HFSS(ANSYS HFSS)로 해석을 할 때 상위업체 또는 하위업체에게 시뮬레이션 파일을 제공해야 할 경우가 있다. 이번 호에서는 이 때 3D 컴포넌트(3D Component)를 생성하여 자료를 보내고 받는 방법을 알아보도록 하자. ■ 최영수 이메일 | yschoi@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr 태성에스엔이 EBU 팀의 매니저로 HFSS을 이용한 전자기장 분야의 기술지원 및 교육, 프로젝트 업무를 담당하고 있다.   1. 개요 HFSS의 3D 컴포넌트는 2014년 R15 버전에서 처음으로 릴리스되었다. 이후 해를 거듭하며 업데이트가 이루어지고 있으며, 현재는 많은 회사에서 3D 컴포넌트를 사용하고 있다. 시뮬레이션 파일을 그대로 보내주게 되면 그 회사만의 고유한 기술을 그대로 노출시키는 경우가 발생한다. 3D 컴포넌트의 가장 중요한 기능은 중요한 부분의 노출을 막는 것으로, 이 기능을 인크립션(Encryption)이라고 한다. 이번 호에서는 HFSS에서 3D 컴포넌트를 이용하여 사용자 측면과 제공자 측면의 활용방법 및 활용시의 주의점에 대하여 설명하고자 한다.   2. 3D 컴포넌트 라이브러리란 3D 컴포넌트는 해석 모델을 구성하는 모델(model)을 컴포넌트(부품)로 라이브러리화하는 구조이다. 이 기능은 고객간에 컴포넌트를 공유하는 것이 가능하고, 내부 형상 및 재료 등을 암호화·은폐하는 것이 가능하다. 또한 암호화된 경우 이용자 측은 컴포넌트의 내용을 확인할 수가 없다. <그림 1>은 제공자로부터 공급자 혹은 이용자에게 부품의 3D 컴포넌트를 제공하는 모습을 나타낸다.   그림 1. 3D 컴포넌트 제공
최영수 작성일 : 2020-11-02 조회수 : 211
CFD를 활용한 항공기 프로펠러 Power-ON 효과 해석
앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례 이번 호에서는 앤시스 플루언트(Ansys Fluent)의 SMM(Sliding Mesh Model)을 적용한 CFD기법을 이용하여, 항공기의 프로펠러의 비정상 유동해석을 수행하는 Power-ON 효과를 해석한 사례를 소개하고자 한다. 또한 프로펠러 추력을 이용한 수렴성 평가방법 및 프로펠러 Power-ON 효과에 의한 항공기가 어떤 영향을 받는지 알아보도록 하겠다. 최재승 | 태성에스엔이 FBU F3팀의 수석매니저로, 항공/방산분야의 유동해석과 관련된 기술지원 및 교육, 프로젝트 업무를 담당하고 있다. 이메일 | jschoi@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr 항공기 프로펠러는 대표적인 항공기 추진 시스템 중에 하나로서, 왕복엔진이나 터보프롭 엔진에서 생성된 회전력을 공급받아 익형의 프로펠러 블레이드를 회전시켜 주변 유동장을 프로펠러 후방으로 가속시켜 추력을 생산하는 장치이다. 프로펠러가 항공기에 장착되면 불가피하게 발생하는 항공기 동체나 날개와 간섭효과로 인해서 프로펠러의 자체 추력 및 최대효율값이 영향을 받게 되고, 또한 반대로 항공기도 프로펠러에서 발생되는 전파되는 후류로 인해서 항공기 공력특성이 변화를 받게 된다. 프로펠러나 항공기의 자체 성능 및 공력특성을 시험이나 해석을 통해서 일반적으로 예측할 수 있듯이, 실제 프로펠러가 장착된 항공기의 특성을 예측하기 위한 해석을 프로펠러 Power-ON Effect 해석이라고 부른다. 2. 회전유동장의 수치해석 방안 회전유동장을 해석하기 위한 수치해석 방안은 크게 두 가지로 구분할 수 있는데, 정상상태(steady state)로 접근하는 MRF(Moving Reference Frame) 방식과 비정상상태(unsteady)로 접근하는 SMM(Sliding Mesh Model) 방식으로 구분할 수 있다. MRF 모델은 고정좌표계(Stationary Reference Frame)에 대해서 회전좌표계(Moving Reference Frame)를 정의하고, 회전좌표계로 정의된 유동장에 각속도 성분의 모멘트를 적용하여 유동장을 해석하는 방식이다   그림 1. MRF 모델 개념도
최재승 작성일 : 2020-09-28 조회수 : 468
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