앤시스코리아는 가속 컴퓨팅 및 생성형 AI 기반의 차세대 시뮬레이션 솔루션 개발을 위해 엔비디아와 협력을 확대한다고 밝혔다. 양사간 협력 확대를 통해 앤시스는 최첨단 기술을 융합해 6G 통신 기술을 고도화하고 엔비디아 그래픽처리장치(GPU)를 통해 자사의 솔버를 강화할 전망이다. 또한, 앤시스의 소프트웨어에 엔비디아 AI를 통합하고 물리 기반 디지털 트윈을 개발하며, 엔비디아 AI 파운드리 서비스로 개발된 맞춤형 대규모 언어 모델(LLM)을 사용할 예정이다. 앤시스는 최근 포트폴리오 전반에 걸쳐 데이터 상호운용성을 강화하고 향상된 그래픽과 비주얼 렌더링을 제공하기 위해 오픈USD 얼라이언스(AOUSD)에 가입했다. 앤시스는 이미 엔비디아 옴니버스(NVIDIA Omniverse) 플랫폼에 기반한 엔비디아 드라이브 심(NVIDIA DRIVE Sim)에 앤시스 AV엑셀러레이트 오토노미(Ansys AVxcelerate Autonomy)를 연동했으며 앤시스 STK(Ansys STK), 앤시스 LS-DYNA(Ansys LS-DYNA), 앤시스 플루언트(Ansys Fluent) 및 앤시스 퍼시브 EM(Ansys Perceive EM) 등의 추가 연동을 검토하고 있다. 이를 통해 강화된 상호운용성을 바탕으로 사용자는 광범위한 수준에 걸친 다양한 시뮬레이션 과제를 해결할 수 있다. 앤시스는 엔비디아와 협력을 통해 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야의 수치 연구를 발전시켜 사용자가 업계 전반에 걸쳐 설계 주기를 단축하고, 보다 복잡화된 제품을 제공할 수 있도록 지원할 계획이다. 앤시스는 다중 시뮬레이션 솔루션 강화를 위해 엔비디아 H100 텐서 코어(NVIDIA H100 Tensor Core) GPU를 활용하며 엔비디아 블랙웰(Blackwell) 기반 프로세서와 엔비디아 그레이스 호퍼 슈퍼칩(Grace Hopper Superchips)을 앤시스 포트폴리오 전반에 우선 도입한다. 여기에는 플루언트, LS-DYNA, 앤시스 전자 제품 및 반도체 제품이 포함된다. 동시에 엔비디아는 반도체 툴을 포함한 앤시스 기술을 활용해 가상 모델과 데이터 센터 설계를 강화, 궁극적으로 앤시스 솔버 성능을 가속화할 예정이다.     앤시스는 엔비디아 6G 리서치 클라우드 (NVIDIA 6G Research Cloud) 플랫폼을 최초로 채택한 기업 중 하나로, 연구자이 무선 액세스 네트워크(RAN) 기술용 AI를 발전시킬 수 있도록 포괄적인 제품군을 제공한다. 앤시스 HFSS로 구동되는 새로운 솔버 ‘앤시스 퍼시브 EM 솔버(Ansys Perceive EM solver)’는 6G 기술 개발 속도를 높이도록 설계된 엔비디아 6G 리서치 클라우드를 기반으로 한다.  앤시스는 최신 AI 기술로 소프트웨어 제품을 강화하기 위해 물리 기반의 머신러닝(ML)을 위한 엔비디아 모듈러스(NVIDIA Modulus) 프레임워크를 연구 중이다. 이 작업은 앤시스 AI+ 제품군 내에서 효율 최적화, 민감도 분석, 견고한 설계 등 향상된 기능을 제공하는 것을 목표로 한다. 또한, 앤시스는 LLM 개발을 발전시키고 설정 및 사용을 단순화하여 시뮬레이션의 대중화를 촉진하기 위해 엔비디아 AI 파운드리(NVIDIA AI foundry) 채택을 검토 중이다. 앤시스 솔루션에 맞춤화된 미래 LLM은 전문적인 가상 지원을 제공하여 새로운 고객의 시뮬레이션 사용 사례를 창출할 잠재력을 제공한다. 앤시스는 생성형 AI를 보다 쉽고 비용 효율적이며 신속하게 개발할 수 있는 도구를 제공하는 엔비디아 네모(NVIDIA NeMo) 플랫폼을 활용할 계획이다. 앤시스의 아제이 고팔(Ajei Gopal) CEO는 “엔비디아와의 협력 확대를 통해 가속 컴퓨팅과 생성형 AI의 새로운 지평을 열 수 있게 되었다”며, “엔비디아 옴니버스의 역동적인 영역 내에서 우리의 고객들이 가상과 현실을 연결함으로써 미래 기술 개발을 비롯한 혁신을 현실화해 우리 시대의 가장 시급한 엔지니어링 과제를 해결할 수 있을 것이라 믿어 의심치 않는다”고 밝혔다. 엔비디아의 젠슨 황(Jensen Huang) CEO는 “앞으로 제조되는 모든 제품에는 디지털 트윈이 적용될 것이다. 중공업 업계 내 전세계의 설계자와 엔지니어는 현재 시뮬레이션 엔진으로 앤시스를 사용하고 있다”며, “우리는 앤시스와 협력하여 이러한 대규모 작업에 가속 컴퓨팅 및 생성형 AI를 제공하고, 엔비디아 옴니버스 디지털화 기술로 앤시스의 선도적인 물리 기반 시뮬레이션 도구를 확장할 수 있도록 협력을 이어갈 것”이라고 말했다.

개발 : Impact Design Europe 주요 특징 : 설계 초기 단계부터 차량의 충돌 성능 평가/개선 및 최적화 지원, SFE 및 SBE 기반으로 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계/해석/최적화, 간편한 모델링 및 설계 변경, 빠른 계산 속도 및 신뢰성 있는 결과 도출, 사용자 친화적인 통합 작업 환경 등 사용 환경 : 윈도우 PC/랩톱 자료 제공 : 브이에스텍   그림 1. 유한요소 모델   그림 2. VCS 모델   차량 충돌 안전 법규 및 상품성 평가는 실제 충돌 상황을 최대한 반영하고 승객의 사망 및 심각한 상해를 줄이기 위하여 지속적으로 강화되고 있고, 자동차 제조업체는 이러한 평가 프로토콜에 따라 차량의 안전 등급을 높이기 위해 노력하고 있다. 다양한 충돌 테스트는 제품 설계 및 개발 프로세스를 가속화하기 위해 가상 엔지니어링 모델링 및 시뮬레이션 기술에 크게 의존하는 차량 제조업체에 상당한 부담을 주고 있다. 일반적으로 각 설계 단계에서 CAD 모델 준비, 각 하중 케이스/물리적 테스트에 대한 유한요소(FE) 모델 생성, 평가 및 개선 작업이 필요하므로 복잡하고 많은 시간이 소비되어, 간편하고 빠르게 차량의 충돌 성능을 평가하고 개선하는 것이 큰 관심사이다. 특히, 프로토타입 제작 및 개발 프로세스 후반의 설계 변경으로 인한 시간과 비용을 줄이기 위해서는 초기 콘셉트 단계에서부터 다양한 설계에 대한 충돌 성능의 평가 및 개선을 통한 충돌 성능의 최적화가 필요하다. 매크로요소법(Macro Element Method)을 사용하는 Visual Crash Studio(VCS)는 비전형적 모델링 및 시뮬레이션 접근 방식으로 단순한 설계 환경에서 빠르고 신뢰할 수 있는 결과를 제공하며, 설계 초기 단계부터 차량의 충돌 성능 평가/개선 및 최적화가 가능한 CAE 소프트웨어이다.   그림 3   VCS의 주요 특징 매크로요소법, 수퍼폴딩요소(SFE : Super-folding Element) 및 수퍼빔요소(SBE : Super-beam Element) 개념을 기반으로 객체지향유한요소(OOEF : Object Oriented Finite Element) 정식화와 결합된 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계, 해석 및 최적화가 가능 다양한 재료의 박판구조물의 대변형 붕괴 거동의 예측에 성공적으로 적용이 가능하며, 유한요소 솔버와 경쟁이 아닌 보완 관계 매크로요소법에 기반한 간편한 모델링 및 설계 변경, 빠른 계산 속도 및 신뢰성 있는 결과의 도출을 통해 설계 초기 단계에서부터 충돌 부재의 충돌 성능 분석 및 최적화 가능 사용자 친화적인 통합(all-in-one) 작업 환경 주요 기능 : Material Editor, Cross Section Editor, 3D environment, Cross Section Optimizer, Chart Wizard 단면 수준에서 부재의 충돌 특성 파악 및 설계를 위한 2D 환경 제공 부재, 어셈블리 및 전체 구조물 등의 복잡한 충돌 해석 및 설계를 위한 3D 환경 제공 2D 및 3D 환경에서 독립적으로 설계 수정 및 계산이 가능하며, 각 환경에서의 수정 및 계산 결과는 자동으로 전 모델에 반영 통합 전/후처리 도구 : 솔버와 통합된 전/후처리 프로세스로 모델링 및 설계 변경이 간단하여 다양한 설계안의 충돌 성능 평가가 빠른 시간에 가능하고 챗 위저드(Chart Wizard) 등으로 다양한 결과의 비교 분석이 용이   그림 4. VCS의 일반적 설계 및 계산 프로세스   VCS의 작업 프로세스 박판 충돌구조물의 설계, 해석 및 최적화는 통합 환경에서 수행되며, 일반적인 작업 프로세스는 <그림 4>와 같다. <그림 5>는 VCS의 메인 뷰(Main View) 화면이며, 메인 툴바(Main Toolbar)는 작업 프로세스에 따른 툴 그룹(File, Model, Calculate and Results, Analysis, View 및 Help Tool)으로 구성된다. ‘Model Tool’은 모델 생성 프로세스에 필요한 모든 도구(Select, Nodes, Beams, Spine-line, Rigid, Contact, Group, Special, Measure 등)를 제공하며, ‘Calculate and Results Tool’은 계산 및 결과 비교에 유용한 처리 장치(Processing Unit), Chart Wizard, 애니메이션 도구 모음 등의 기능이 있다. ‘Analysis Tool’은 단면자동분석(Cross Section Analyzer) 기능 전용이며 ‘View Tool’은 추가 3D 보기 도구를 제공한다. ‘Help Tool’에서는 VCS 소프트웨어의 모든 기능에 대한 최신 설명서와 도움말 정보를 찾을 수 있다. 또한 개발사 홈페이지에서도 모든 사용 매뉴얼과 따라하기 매뉴얼을 다운로드할 수 있다.   그림 5. VCS의 메인 뷰 화면   VCS의 작업 프로세스의 순서에 따른 주요 기능은 다음과 같다.   FE Mesh/Initial geometry import 다양한 FE 데이터 및 CAD 지오메트리(geometry) 불러오기 기능을 제공한다.   재료 정의(Material Editor) 재료상수(Material Constraint) : Hardening Factor, Mass Density, Poisson Ratio, Proof Strain, Proof Stress, Young Modulus 응력-변형률(Stress-Strain) 특성 : Array, Power Law, Polynomial, User Function-2D, Array 3D 변형률속도(strain rate) 특성 : Cowper Symonds, Modified Cowper Symonds, User defined function-3D, Johnson Cook   Fracture Indicator : Surface strains, Cockcroft-Latham/Norris LS-DYNA MAT24(MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY) 호환 Material & Characteristic Repository 기능   2D Structure(Cross Section Editor) : Cross Sections & Cross Section analysis Cross Section Editor는 단면의 충돌 성능 최대화를 위한 설계, 계산 및 최적화를 위한 편집기이다. 여기서 처리된 단면은 3D 수퍼빔요소(SBE)에 사용되며, Cross Section Editor의 이론적 배경의 핵심은 수퍼폴딩요소(SFE)이다. Point, plate, segment, SFE 및 connection으로 모든 단면을 생성할 수 있으며, 쉽고 편리한 단면 형상 및 재료 특성의 변경으로 다양한 디자인의 빠른 변경이 가능하다. Cross Section 계산 결과 단면 상태에서는 7가지의 충돌 거동(Axial Response, Design Recommendations, Bending Response, Lateral Response, Denting Response, Torsion Response, Elastic Properties-축/굽힘/전단 강성 등)을 결과로 표시 각 결과는 주어진 붕괴 응답 모드에 대한 특성 파라미터((최대 하중 및 모멘트, 에너지 흡수 능력, 굽힘힌지의 총 회전 등과 같은 변형제한 값)의 정보 표시 Design Recommendations   효과적인 축방향 붕괴를 위한 단면 최적화 프로세스 : 결함이 있는 단면은 점진적 붕괴가 발생하지 않고 불규칙한 접힘으로 인해 많은 에너지 흡수가 적음 상세 단면 형상 근사화를 위한 단순화 모델링 과정을 통한 결함 제거 : 단면 수준에서 허용 가능한 접힘 모드를 선택하면 다음단계로 단면에 대한 각 SFE에 대해 결함 제거 과정을 수동으로 진행 단면 계산 결과 비교 툴 제공 및 결과 report 생성   3D Structure : Super Beams 3D 가상 설계 공간은 SBE를 기반으로 한 부재 및 박판구조물의 모델링과 계산에 사용 유한요소 모델로부터 SFE를 바로 생성할 수 있는 도구 제공 VCS 3D 모델을 구성하는 모든 객체는 빔(beam)과 강체(rigid body)를 정의할 수 있는 노드(node)로 구성되며, 노드는 VCS 객체에 대한 공간 참조 point로 사용 노드 속성 : 형상(CoG, Origine), 질량(mass, Concentrated Mass) 및 관성(Concentrated Inertia, Principal Moments, Transformed Moments) SBE는 두개의 노드로 구성되고 2D 계산에서 사용된 단면 형상이 적용되며, 하나의 노드에 다수의 SBE가 연결될 수 있다. 또한 동적 해석(초기/구속 조건 등)을 위해 필요한 많은 데이터를 포함한다. 3차원 공간에서 구조물(부재, 어셈블리, 전체 차량)의 생성을 위해서는 Node, Beam, Rigid body 등이 사용되며, 매크로요소법에 기반한 SFE가 포함된 SBE의 생성으로 시작 다양한 충돌 하중조건에 대한 풀 카(full car)의 해석을 위해 VCS 전용 배리어가 제공 차량 충돌 설계를 위해 매크로요소법을 사용하는 데 있어 유한요소법 대비 주요 장벽은 구조물 조인트의 강성을 정확하게 모델링하는 것이다. VCS는 구조적 조인트에 대해 교차하는 하중 전달 빔의 기하학적 중심에서 연결되며, X, Y 및 Z 오프셋은 위치와 길이를 수정하기 위해 교차하는 빔의 시작과 끝에 적용할 수 있어 구조물의 실제 형상과 조인트의 강체 코어를 보다 사실적으로 근사화할 수 있다.   3D : Additional elements & Mass distribution 엔진 및 기어박스와 같이 충격 하중 동안 거의 변형되지 않는 부품은 강체로 모델링 강체를 생성하기 위해 부품의 무게 중심에 있는 노드가 정의되고 이 노드에 총 질량 및 관성 행렬(inertia matrix)이 할당 노드는 나머지 구조물에 직접 연결되는 반면, 여러 장착 위치의 경우 간단한 원형 단면을 갖는 SBE를 사용할 수 있음 3D 환경에서 생성된 각 객체의 질량 정보는 해당 요소가 정의된 노드에 위치하며, 추가 질량은 노드에 집중질량으로 정의하거나 정의된 질량/또는 밀도로 새로운 강체를 생성하여 추가   Initial & Boundary conditions 및 Contact settings 초기 및 경계조건(Kinematic Constraints-Angular Velocities & Linear Velocities, Concentrated Loadings- Forces & Moments)은 모두 노드에 정의 전체 모델이 구축되면 접촉을 정의하며, 접촉 정의에 필요한 부품의 부피를 나타내기 위해 질량이 없는 강체(sphere, cone, cylinder and box 형상)가 이 절점에서 생성되고, 모델의 형상에 따라 배치한 후 접촉 정의 - 전용 접촉 감지 루틴으로 물리적 접촉 메커니즘을 구현 변형체의 접촉 정의를 위해 변형가능 배리어(Deformable barrier) 툴 제공   Solution Settings Solution Explorer tree에서 자세한 솔루션 파라미터를 정의 : Attributes, Animation Progress, Time Stepping Routine, Fields and global parameters, Settings 및 Statistics section 특히, Statistics section은 모델 확인의 마지막 단계에서 유용하며, 모델의 요소 수, 질량 및 무게중심에 대한 정보 제공   Calculations & Animation 계산 프로세스는 Process Unit에서 한번의 클릭으로 진행되며, Process Unit 창에서 시각적으로 진행 상황을 모니터링 전체 차량 충돌 해석은 일반 데스크탑 PC/노트북에서 1분 내외로 계산이 완료되며, 다중 계산이 가능하여 계산시간 추가 단축 가능 계산 프로세스가 완료된 후 하중 조건에 따른 해석 결과를 애니메이션으로 확인할 수 있으며, SBE를 색깔 별로 간단히 구분하여 SBE의 순간 변형 상태를 쉽게 분석   Results : Chart Wizard 애니메이션과 함께 다양한 결과를 그래프로 생성하며, 사용자는 VCS 결과 파일 내에서 어느 객체든 선택 후 결과를 볼 수 있음 3D view에서 선택한 VCS 모델의 각 객체는 Selection Window에 자동으로 추가   VCS의 도입 효과 설계 초기 콘셉트 안으로 충돌 부재 단면 최적화가 가능하여 제품 개발 프로세스 촉진 장비 도입/운영 비용 절감 : 매크로 요소법에 기반한 빠른 계산으로 랩톱에서도 수초 또는 수분내에 계산이 가능 단순한 작업 환경에서 간편한 설계 변경이 가능하여, 해석 엔지니어가 아닌 설계 엔지니어도 쉽게 활용 가능   VCS의 주요 적용 분야 자동차 산업 및 조선산업 등에서 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계, 해석 및 최적화 충돌/충격 부재의 단면 충돌 특성 평가/개선 및 최적화 컴포넌트(에너지 흡수 구조 부품, bumper back beam, FR Side 멤버, Fillar component 등)의 충돌 특성 평가 및 개선 부분 충돌 모델 및 풀 카 충돌 모델의 충돌 성능 평가 및 개선   ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

클라우드 플랫폼, ScaleX   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 및 자료 제공 : Rescale, 070-4735-8118, www.rescale.com/kr 1. Rescale 플랫폼 Rescale(리스케일)의 ScaleX(스케일엑스) 플랫폼은 Public 클라우드를 기반으로 CAE를 위하여 필요한 다양한 소프트웨어 및 하드웨어, 관리 시스템을 포함하는 플랫폼이다. 사용자들은 Rescale 플랫폼에서 AWS, Azure, GCP 등 다양한 클라우드 업체의 연산 자원들을 활용하여 각 워크로드별로 최적의 하드웨어 유형을 선택할 수 있어 시뮬레이션 소요 시간을 단축하고, 기존 On-premise에서 연산 자원의 한계로 수행하기 어려웠던 대규모 시뮬레이션을 진행할 수 있다. 아울러 Rescale ScaleX 플랫폼은 HPC 운용에 필요한 모든 항목들을 단일 플랫폼에서 제공하므로 이를 통하여 IT 자원 관리의 효율성을 향상할 수 있으며, HPC 클라우드 환경을 제공하는 것뿐만 아니라 On-premise와의 하이브리드 구성 등 기업이 보유하고 있는 기존 자원을 최대로 활용하면서 HPC 클라우드의 장점을 최대로 누릴 수 있도록 지원하고 있다. Rescale 플랫폼의 특징을 요약하면 다음과 같다. (1) 600개 이상의 어플리케이션(소프트웨어) 분류 주요 소프트웨어 Commercial Fluent, CFX, STAR-CCM+, ABAQUS, LS-DYNA, HyperWorks, MATLAB, Nastran, HFSS, CST, PowerFlow, MoldFlow, etc. Open-Source OpenFOAM, SU2, GROMACS, LAMMPS, CalculiX, Code_Aster, etc. Container Singularity Bring Your Own In-House code using MPICH, Intel MPI, Open MPI, Platform MPI Others FireFox, VS Code, PyCharm, Anaconda, BeeGFS, Intel Parallel Studio (2) 100개 이상의 코어타입(하드웨어 유형) 분류 설명 및 주요 용도 General Purpose 일반적인 사양의 유형으로 다양한 작업에 대응 가능 High Interconnect 노드간 데이터 전송속도가 빠른 유형(500코어 이상 필요한 작업) High Memory 대용량 메모리로 구성된 유형(코어당 16GB, 노드당 256GB 이상) High Clock-speed CPU 주파수가 높은 유형(적은 수라도 빠른 CPU가 필요한 작업) High Disk 대용량 스토리지로 구성된 유형(결과의 크기가 수 TB 이상인 작업) GPU GPU로 구성된 유형(머신러닝/딥러닝, GPGPU 활용 작업) (3) 관리자 포털 ■ 효율적인 플랫폼 사용을 위한 성능, 비용, 보안 대시보드 제공 ■ 팀, 프로젝트별 예산, 사용 가능 어플리케이션 및 코어타입 설정 등 개별적으로 플랫폼 최적화를 위한 설정 기능 제공 2. Rescale 플랫폼에서의 시뮬레이션 앞서 소개한 내용과 같이 Rescale 플랫폼은 HPC에서 필요한 모든 항목들이 단일 플랫폼에 구축되어 있으며 사용자의 업무 환경, 특성에 맞추어 최적화할 수 있도록 다양한 작업 유형 및 관련 기능들을 제공하며 이를 요약하면 다음과 같다. 사용자가 작업을 실행할 수 있는 방법은 총 3가지이며 각각의 특징은 다음과 같다. ■ Rescale WebUI : 가장 일반적으로 사용하는 방법으로 웹 페이지에 접속하여 입력 파일을 업로드하고, 사용할 소프트웨어 및 하드웨어 설정을 완료한 후 작업 실행 ■ Rescale CLI : 작업 실행에 필요한 항목들을 Rescale에서 프로그램으로 제작한 것으로 사용자는 이를 활용하여 WebUI에 접속하지 않고 간단한 명령어를 통하여 작업 실행 ■ Rescale API : CLI에서 수행하기 어려운 복잡한 절차의 시뮬레이션의 경우 사용자가 Python 혹은 CURL을 활용하여 스크립트로 구성하여 WebUI에 접속하지 않고 작업 실행 Rescale 플랫폼에서 제공하는 작업 유형은 총 4가지이며 각각의 특징은 다음과 같다. ■ Basic : Rescale 플랫폼에서 가장 많이 사용되는 유형으로 일반적으로 말하는 Batch 작업과 동일하게 하나의 작업을 생성해서 한 개의 시뮬레이션만 수행하거나, 순차적으로 여러 개의 시뮬레이션을 수행 가능 ■ End-To-End Desktop : 리눅스 기반의 GUI 환경을 제공하는 유형으로 시뮬레이션 진행 도중 수렴 데이터를 확인하며 필요시 진행 중인 작업을 중지하고 해석 파라미터를 변경하여 재시작하는 등 Interactive하게 시뮬레이션을 수행 가능 ■ Optimization : 파라미터 최적화 시 사용되는 유형으로 Isight, LS-OPT, 그리고 자체 개발한 Python 최적화 코드를 활용할 수 있으며, Basic 유형에서 사용 가능한 모든 시뮬레이션 소프트웨어를 Optimization 유형에서도 사용 가능 ■ DOE : 시뮬레이션을 활용한 실험계획법 수행 시 사용되는 유형으로 변수를 생성하는 방법과 그에 따른 변화를 반영하는 결과 값을 지정하고 각 케이스를 동시에 여러 개의 클러스터로 계산하여 각 인자의 영향도를 분석 가능 ■ Optimization vs DOE - Optimization은 목적 함수를 만족할 때까지 지정한 파라미터를 조정하면서 반복적으로 하나의 클러스터를 활용하여 계산을 수행 - DOE는 지정한 총 케이스들을 계산을 완료할 때까지 각 변수의 조합들을 여러 개의 클러스터를 활용하여 동시에 계산을 수행 - 예를 들어, Optimization에서 Emerald 코어 타입을 3 노드로 지정하여 클러스터를 생성하면 1개의 시뮬레이션 케이스가 108개의 코어로 계산되며, DOE에서 Emerald 코어 타입을 3 슬롯, 1 노드로 지정하여 클러스터를 생성하면 동시에 3개의 시뮬레이션 케이스가 각각 36코어로 계산됨 Rescale 플랫폼에서는 계산을 위한 작업 유형 외에도 시뮬레이션 모델의 전처리 및 후처리를 수행할 수 있는 Virtual Desktop 또한 제공하며 그 특징은 다음과 같다. ■ OS 유형은 윈도우 및 리눅스 모두를 지원하며, GPU 및 대용량 메모리로 구성된 코어 타입들을 기반으로 활용 가능 ■ 기존에 완료된 시뮬레이션 결과를 가져오거나, 가상 데스크탑 내에서 작업한 내용을 이후 계산 작업에서 사용할 수 있도록 내보내기 가능 ■ 특히, 연구소 내 인터넷 회선의 속도가 느리거나 계산된 시뮬레이션 결과 파일의 크기가 매우 클 경우(1TB 이상) Virtual Desktop 활용을 추천 ■ Virtual Desktop vs End-To-End Desktop - Virtual Desktop의 경우 시뮬레이션 데이터의 전처리 및 후처리가 주요 목적이므로 정해진 설정 값 외에 코어 수를 변경하거나 여러 개의 노드를 사용하는 것은 불가능 - End-To-End Desktop의 경우 계산이 주요 목적이며 필요 시 사용자가 interactive하게 작업을 할 수 있도록 GUI를 추가로 제공해주는 것이므로 사용자가 자유롭게 코어 수 혹은 노드 수를 조정하는 것이 가능 - 다만 시뮬레이션 모델의 검증 및 계산 부하가 적은 시뮬레이션의 경우 Virtual Desktop에서 모델 구성 후 이어서 시뮬레이션까지 진행하는 것이 효율적임 3. Rescale 플랫폼을 활용 Tip(Basic 작업 유형) ■ 기본적으로 사용 가능한 애플리케이션 실행 명령어 외에도 필요한 명령어를 추가하거나, 시뮬레이션에 사용하는 코어 수를 직접 지정하는 것이 가능하다. - 자동으로 생성되는 환경 변수로 계산에 사용할 코어 수를 지정하거나, 해당 파라미터에 직접 숫자를 입력 가능(-np 이후 항목 참조) - 애플리케이션 실행 명령어를 여러 줄로 입력하여 하나의 입력 파일에 대하여 코어 수에 따른 성능 평가를 수행하거나, 여러 개의 입력 파일을 업로드한 후 순차적으로 시뮬레이션 수행 가능 ■ ANSYS HPC Pack과 같이 코어 수에 따라서 Pack 사용량이 달라지는 경우 라이선스의 효율적인 사용을 위하여 생성한 클러스터의 모든 코어를 활용하는 것이 아닌 라이선스의 제약에 맞추도록 설정하는 것이 가능하다. 예를 들어, HPC Pack을 4개 가지고 있는 경우 Emerald 3 노드(144 코어)로 클러스터를 생성하여 시뮬레이션을 실행할 경우 12코어를 더 쓰기 위해서 Pack 1개가 추가로 사용되나, Pack이 1개 증가 시 활용 가능한 코어 수가 4배가 되는 것을 고려하면 불필요한 낭비가 되므로 하드웨어 자원을 일부 활용하지 않더라도 코어 수를 작게 지정하는 것이 필요하다. - $RESCALE_CORES_PER_SLOT을 사용하면 자동으로 활용 가능한 모든 코어 수를 시스템 변수에서 확인 후 시뮬레이션 시 사용 - 숫자를 지정하여 입력하면 해당 코어 수만큼만 시뮬레이션 시 사용 ■ Live Tailing은 시뮬레이션 진행 상황을 실시간으로 확인할 수 있는 탭으로 다음과 같은 기능이 있다. - 시뮬레이션 결과로 생성되는 텍스트 파일들(log, message, out 등)의 실시간 모니터링 - 시뮬레이션 결과로 생성되는 그림 파일들(jpg, png 등)의 확인 - 시뮬레이션 진행 도중 좌측의 Snapshot 버튼을 활용하여 현재까지 생성된 결과를 압축하여 저장한 후 Files 페이지에서 해당 파일을 다운로드 가능 ■ In-Browser terminal은 시뮬레이션이 시작되면 Live Tailing과 함께 자동으로 활성화되는 기능으로 계산이 진행 중인 노드에 원격으로 접속하여 특정 파일의 모니터링, 중간 결과의 압축 등의 작업을 수행 가능하다. - 2개 이상의 소프트웨어를 활용하여 Coupling 시뮬레이션 수행이 필요할 경우 소프트웨어 선택 창에서 필요한 소프트웨어들을 모두 선택하면 클러스터 생성 시 모두 로드되어 동시에 사용 가능 4. Rescale 플랫폼 활용 Tip(코어타입 설정) 앞서 플랫폼 소개의 내용과 같이 Rescale 플랫폼에서는 워크로드 특성에 맞추어 필요한 연산 성능을 제공할 수 있도록 다양한 코어타입들이 있으므로 사용자는 어플리케이션 및 시뮬레이션 모델의 크기에 따라 적절한 코어타입을 선택하는 것이 필요하다. STAR-CCM+의 공식 Benchmark 모델인 LeMans 104M Cells 모델로 테스트한 결과를 예시로 코어타입 설정에 대하여 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 모델의 크기가 커질수록 계산 시 더 많은 코어 수의 활용이 불가피한데, 코어 수(노드 수)가 증가함에 따라 계산 노드간 데이터 전송이 많아져 전체 시뮬레이션 성능이 저하될 수 있어 이에 따른 영향도를 최소화하기 위하여 노드간 네트워크 속도가 빠른(100 Gbps 이상) 코어타입의 선택이 필요하다. 위 그림에서의 결과와 같이 Interconnect가 10 Gbps인 Ferrite와 Onyx같은 경우 약 400 코어 부근부터 코어 수 증가 대비 시뮬레이션 속도 향상의 폭이 크게 저하되는 것에 비하여 상대적으로 Interconnect가 빠른 Emerald, Luna(25 Gbps) 그리고 Carbon(100 Gbps)의 경우 더 많은 코어 수에서도 코어 수가 증가함에 따라 시뮬레이션 속도 또한 거의 일정한 비율로 증가하게 된다. Ferrite와 Carbon의 CPU는 Intel Xeon Platinum 8268(Skylake)2.7GHz CPU로 동일하나 Interconnect의 차이로 전체적인 계산 성능에서 차이가 나타난다. 위의 경우와 같이 Rescale의 코어타입들은 같은 CPU를 사용하는 경우에도 가상머신의 구성에 따라 노드당 코어 수, 메모리 용량, 저장장치 용량, 노드간 네트워크 속도 등이 다르므로 실제 시뮬레이션 업무에서 사용하는 모델을 활용하여 코어타입별로 성능 평가가 또한 필요한데 소프트웨어, 시뮬레이션 워크로드마다 병렬 처리 효율이 달라지기 때문이다. 추가적으로 시뮬레이션에 사용할 코어 수를 설정할 때 병렬 처리 효율과 클라우드의 과금 체계를 동시에 고려하는 것이 필요한데 가상의 시나리오를 예시로 설명하면 다음과 같다. ■ 코어 수의 증가에 따른 시뮬레이션 계산 속도 향상의 폭이 1:1에 가까울 경우 2배의 코어 수로 계산하면 시뮬레이션은 2배 빠르게 완료되나 비용을 차이가 없음 ■ 실제로는 Interconnect 속도가 200 Gbps 정도로 높더라도 코어 수(노드 수) 증가 시 1:1로 계산 속도가 향상되지 않으므로 비용 대비 성능이 가장 잘 나오는 값을 찾는 것이 필요 Rescale에서는 사용자들이 On-premise 환경에서 HPC 클라우드 환경으로 변화 시 Soft landing을 위하여 성능 평가 결과에 기반한 코어타입 추천, 시뮬레이션 워크플로우 효율성 향상을 위한 API 자동화, 기존 On-premise와의 하이브리드 구축 등 다양한 방법에 대한 가이드를 드리고 있으므로 도움이 필요하시면 info.korea@rescale.com으로 문의하기 바란다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

유한요소 해석 모델링 솔루션, Patran   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : MSC Software, www.mscsoftware.com/kr ■ 자료 제공 : 한국엠에스씨소프트웨어, 031-719-4466, www.mscsoftware.com/kr   1. Patran : 완벽한 유한요소 해석 모델링 솔루션 Patran(파트란)은 유한요소 해석(FEA)을 위해 세계에서 가장 널리 사용되는 전/후 처리 소프트웨어로 MSC Nastran, Marc, Abaqus, LS-DYNA, ANSYS, Pam-Crash 등 다양한 분야의 해석 솔버를 지원하고 이에 필요한 요소 모델링, 메시, 해석 설정 및 결과를 검토할 수 있는 후처리과정 기능을 제공한다. 유한요소 해석을 위한 포괄적인 전/후 처리 기능을 통해 엔지니어가 제품 설계를 더욱 좋은 품질로 개발 및 테스트하는데 도움을 준다. Patran은 설계, 해석 및 결과 평가를 연결해주므로 세계 최고의 제조사에서 시뮬레이션 모델의 생성 및 해석을 위한 표준도구로 사용하고 있다. Patran은 선형, 비선형, explicit dynamics, 열 해석 및 여러 분야의 유한요소 해석용 모델 생성과정을 간소화할 수 있는 폭넓은 도구를 지원한다. 설계된 CAD 모델을 불러왔을 때 존재하는 간격(gap)과 조각(sliver)을 쉽게 정리할 수 있는 geometry clean-up 도구부터, 형상을 처음부터 쉽게 생성할 수 있는 솔리드 모델링 도구까지 Patran을 사용하면 보다 쉽게 해석 모델을 만들 수 있다. 자동 메시 방법과 수동 메시 방법을 이용하거나 두 방법을 조합하면 1D, 2D, 3D CAD 모델을 편하게 메시할 수 있으므로 사용자가 유연하게 쓸 수 있다. 또한, 다양한 분야에서 사용되는 해석 솔버에 대한 하중, 경계조건 및 해석 설정을 지원하므로 입력파일을 편집해야 하는 수고를 최소화한다. 업계 테스트를 수년간 거친 Patran의 포괄적인 기능을 통해 가상의 개발 초기 구조물의 평가를 신속히 할 수 있고, 제품 성능에 필요한 요구사항을 검토하여 설계를 최적화하는데 도움이 된다. 2. 주요 기능 ■ 자동/대화형 Feature 인식과 함께 CAD geometry에 직접 접근할 수 있는 직관적인 그래픽 인터페이스 ■ 여러 MSC Software 솔버 및 타사 솔버를 지원 ■ 향상된 mesh-on-mesh 기능으로 강력한 자동 surface 및 solid 메시 생성 ■ Pre-load가 있는 연결요소 및 볼트 모델링 ■ 비선형 해석을 위한 전체 3D 컨택 시나리오를 쉽게 정의 ■ MSC Nastran 최적화 해석용 작업 ■ 대형 요소 모델을 해석하기 위한 슈퍼엘리먼트 정의 ■ Marc를 위한 연성 해석 사례 생성 ■ 다양한 후처리 도구를 사용하여 결과를 검토 ■ Result template를 통한 결과 표준화 구현 ■ Patran Command Language (PCL)로 사용자 맞춤형 인터페이스 생성 3. 적용 효과 ■ 설계 및 제품 개발 프로세스의 생산성 증대 ■ 해석으로 제품 테스트 시간 및 비용 절감 ■ 다분야 해석 및 최적화로 생산성과 정확성 향상     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

  주요 CAE 소프트웨어 소개    ■ 개발 : Coretech System(코어테크 시스템), www.moldex3d.com ■ 자료 제공 : 캣솔루션, 02-1688-4374, www.catsolutions.co.kr / 씨투이에스코리아, 02-2063-0113, www.c2eskorea.com   1. 주요 특징 Moldex3D(몰덱스쓰리디)는 플라스틱 성형 산업의 전문 해석 소프트웨어이다. Moldex3D는 선도적인 플라스틱 사출 성형 산업 내 컴퓨터 보조 엔지니어링 제품으로, 높은 분석 기술과 함께 고객의 폭넓은 사출 성형 응용 범위를 지원한다. 이를 통해 제품 설계 및 제조 가능성을 개선하며 출시 시간 단축 및 최대 제품 투자 회수율을 달성할 수 있게 돕는다.   2. 주요 기능 (1) 특성 ■ CAD 인서트식 사전처리 ■ 고급 자동 3D 메시 엔진 ■ 고해상도 3D 메시 기술 ■ 고효율 평행 연산   (2) Moldex3D 메시 Moldex3D 메시는 2D 삼각형 및 사각형 메시, 3D 사면체, 프리즘, 육면체, voxel(brick)과 피라미드 형태 메시, Moldex3D 메시 등 각종 다양한 메시 유형을 지원한다.  Moldex3D 메시는 여러 종류의 주류 메시 방식 즉 정삼각형 표면, 사면체 위주의 표면 메시, 정사각형 메시, 경계층 메시, 순 voxel 메시, 혼합식 리얼 메시, 그리고 중간면 간소화 메시와 같은 메시 방식을 제공한다. 고객은 선택에 부합되는 자신의 특수 시뮬레이션 요건에 따라 메시 모형을 만들 수 있다. ■ 설계검증(eDesign) : 자동화 메시 생성 → 간단하고 신속한 메시 ■ 금형 공정 혁신(BLM) : 자동화 메시 생성 → 정교하고 정확한 효율적 메시 ■ 금형 공정 혁신 + (Solid) : 수동 제어 메시(Hexa, Prism, Pyramid, Hybrid) → 맞춤형, 정확성   (3) 충진 해석 ■ 사출성형 충진 공정 해석 ■ 웰드라인, 에어트랩, 탄화마크, 미성형 문제등이 최소화되는 게이트, 런너 설계안 분석에 활용 ■ 사출시간, 온도 등의 충진공정에 영향이 가는 공정조건 분석에 활용 ■ 충진/보압/냉각/변형 의 해석 간의 데이터 연동 ■ 유체-구조 연동 검증이 가능한 Core shift 해석 지원 ■ 워시아웃 문제를 정밀 예측을 위해 필름 경계조건을 사용한 IMD 해석 지원   (4) 보압 해석 ■ 사출성형 보압 공정 해석 ■ 게이트 응고시간, 효과적인 보압조건 검증 ■ 싱크마크, 플래시 불량 등의 예측과 해소 ■ 부피수축율 예측, 형체력과 변형 개선방향을 검증   (5) 냉각 해석 ■ 금형과 냉각설계의 적정성 검토를 다양한 냉각 해석으로 지원 • 과도냉각 해석 Transient cool • 가열변화 해석(가열-냉각) Variotherm • 형상냉각 Conformal cooling • 3D 냉각 유체 해석 - CFD ■ 냉각효율 최적화와 변형 최소화를 위해 금형온도 분포를 분석, 제어   (6) 변형 해석 ■ 수축에 의한 제품변형 검증. 변형의 원인 추적 ■ 섬유배양도, 잔류응력, 수지의 점탄성 효과들에 의한 제품변형 영향 분석 ■ 제품 편평도 결과 지원 ■ 금형 과도기간 영향에 따른 변형 예측 지원 ■ 정확한 변형 예측을 위해 필름 영향력 분석. 최종 양산품의 형상 예측   (7) 다재 사출 ■ 정밀한 Multi-component 금형 해석 ■ 인서트 성형, 오버몰딩, 멀티샷 성형 해석 지원 ■ 다양한 재료의 상호작용을 분석하고 변형과 박리현상을 추적하여 최소화에 기여 ■ 불균형 유동에 의한 인서트 휨 현상 분석 ■ 재료가 다시 액화되는(녹는) 현상을 감지   (8) Fiber 섬유 강화 ■ 제품 강성의 방향을 결정하는 섬유 배양도 ■ 짧거나 긴 섬유 강화 플라스틱의 섬유 방향, 길이, 파손정도 및 농도에 대한 완벽한 예측 지원 ■ 플레이크 방향 해석 지원 ■ 부품 및 웰드라인 부분 강도 평가 ■ 스크류 영향 섬유 분석에 대한 깊이 있는 분석 ■ 제품 치수 안정성 및 변형에 대한 저항성 검증 ■ 미국 특허 및 저널로 간행된 점도 특성에서의 항복 응력을 고려한 장 섬유 예측과 검증   (9) FEA Interface ■ 여러 구조 해석 소프트웨어와 상호 작용 ■ 대중적인 소프트웨어에 각각 맞는 포맷으로 결과 연동 • ANSYS / ABAQUS / LS-DYNA / MSC-Nastran / Marc / OptiStruct ■ ANSYS Workbench와 ABAQUS에 효과적인 결과 정보 전달 ■ 효율적인 구조 성능 검증을 위해 직접 데이터 출력 및 3D 결과 매핑 지원   (10) VE - 유동 결합 해석 ■ 유동과 점탄성 계산 커플링 ■ 점탄성 유동을 결합 해석하여 보다 정확한 유동 패턴 및 잔류 응력을 예측 ■ 고분자 점탄성으로 인한 추가 문제를 예측할 수 있다. • 다이스웰 Die Swell, 제팅 Jetting, 버킹 Bucking, 귀모양 흐름 Ear flow, 호피무늬 Tiger stripe   (11) Machine Response ■ 배럴 내부 압축 영향 해석 ■ 기계의 전자적 응답성과 배럴 내부 압축 영향을 고려 ■ 기계적 응답 딜레이를 적용하여 보다 정밀한 해석 가능   (12) IC 패키지 ■ IC 패키지 산업에 맞춘 전용 해석 솔루션 ■ Transfer Molding / Molded underfill ■ Capillary Underfill ■ Wire sweep ■ Paddle shift ■ Compression molding ■ Post mold cure warpage ■ Filler concentration ■ Potting / Dotting dispensing process   (13) 특수 성형 공정 ■ 압축 성형(Compression Molding) ■ 발포 성형(Foam Injection Molding) ■ 분말 주입 사출 성형(Powder Injection Molding) ■ 사출 압축 성형(Injection Compression Molding) ■ 가스 사출 성형(Gas Assisted Injection Molding) ■ 물 사출 성형(Water Assisted Injection Molding) ■ 이송 성형(Resin Transfer Molding) ■ 2재 사출 성형(Bi-Injection Molding) ■ 코인젝션(Co-Injection Molding)   3. 도입 효과 Moldex3D는 CAD 설계의 입증부터 디자인 아이디어 탐색, 개념을 입증하고, CAE 시뮬레이션으로 제조에 이르는 모든 단계를 개선시킨다. 이를 통해 금형 개발의 협업을 강화하고, 비즈니스 혁신을 통해 시장을 선도하도록 유도한다.  4. 주요 고객 사이트 현대자동차, 삼성전자, 엘지, GM, Nissan, Volvo, Honda, Volkswagen, Ford, Toyota, TYC, Mazda, Delphi, P&G, 유도, HUSKY, MoldMasters, BASF 등 자동차, 전자, 핫런너를 비롯한 다양한 산업에서 Moldex3D를 사용하고 있다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

주요 CAE 소프트웨어 소개 ■ 개발 : Livermore Software Technology, www.lstc.com ■ 자료 제공 : 한국시뮬레이션기술, 031-903-2061, www.kostech.co.kr LS-DYNA는 대변형(Large deformation)이 발생하고 복잡한 비선형 소재특성(Non-linear Material)과 복잡한 접촉(Complex Contact) 조건의 구조 역학 문제에 대한 동적 거동 물리현상을 해석하는데 적합한 프로그램이다.  이러한 복잡한 문제를 매우 짧은 시간에 해결할 수 있도록 데스크톱 컴퓨터 및 클러스터의 리눅스, 윈도우 및 유닉스 환경에서 실행되는 SMP(Symmetric Multi Processing) 및 MPP(Massively Parallel Processing) Solver를 제공하고 있다. 1. 주요 특징 LS-DYNA의 ‘One model’ 및 ‘One Code’ 개념과 기능을 통해 사용자는 하나의 시뮬레이션 모델을 구조, 유체, 충돌 및 고유값 시뮬레이션을 비롯한 여러 유형의 시뮬레이션에 적용할 수 있다. 뿐만 아니라 ‘Multi-Physics’, ‘Multi-Processing’, ‘Multiple Stages’, ‘Multi-Scale’이 필요한 문제를 하나의 코드로 결합하여 원활하게 해결할 수 있는 기능을 제공하고 있다.  LS-DYNA는 explicit와 explicit의 시간 증분 방식 간의 상호 호환이 가능하며 열연성해석(coupled thermal analysis), CFD(Computational Fluid Dynamics),FSI(fluid-structure interaction) SPH(Smooth Particle Hydrodynamics), EFG(Element Free Galerkin), CPM(Corpuscular Method), BEM(Boundary Element Method)과 같은 이질적인 분야를 결합할 수 있다.   2. 주요 활용 분야 LS-DYNA에서 제공하는 이러한 다양한 솔루션 및 기능은 여러 분야에서 활용되고 있으며, 대표적인 해석 분야는 다음과 같다. ■ Crashworthiness/ Driver Impact / Drop test simulation ■ Mesh Free Method : ALE, EFG, SPH, Airbag particle ■ Heat Transfer Analysis ■ Metal Forming Analysis ■ Earthquake Engineering ■ Acoustic / Vibration / Fatigue ■ Discrete element method ■ CFD(incompressible, compressible) ■ EM(Electromagnetism)   3. 제품 구성 (1) LS-DYNA Solver LS-DYNA는 사용자의 다양한 사용환경에 맞추어 LS-DYNA Solver를 사용할 수 있도록 여러 플랫폼의 Solver를 제공하고 있다. 윈도우의 경우 기존의 LS-DYNA Manager뿐만 아니라 MPP 환경도 제공하는 Winsuit을 제공하고 있으며, 리눅스와 유닉스의 경우 OS와 MPI 플랫폼 환경에 따라 각각 별도의 Solver를 제공하고 있다. (2) LS-PrePost  LS-PrePost는 키워드 입력 파일을 기반으로 LS-DYNA 모델을 가져오고 편집하고 내보내는 등의 기능을 통하여 LS-DYNA의 입력 파일을 편집하는 Preprocess 전문 툴이다. 동시에 LS-DYNA의 해석 결과를 불러들여 3차원 애니메이션, 응력과 변형류의 시간 이력, XY Plot 등등 LS-DYNA의 해석 결과를 다양한 방법으로 확인할 수 있는 GUI를 제공하고 있다.  (3) LS-OPT LS-OPT는 LS-DYNA의 최적화 도구로서 디자인 스페이스를 쉽게 조사하고 최적 디자인을 찾는 환경을 제공한다. 또한, 문제 정의 시스템을 위한 솔루션도 함께 제공한다. LS-OPT는 SRSM(Successive Response Surface Method)과 통계학적인 접근(Robustness analysis)에 기반하고 있다.    (4) LS-TaSC LS-TaSC는 토폴로지 및 형상 계산 툴이다. LS-TaSC는 동적 하중 및 접촉 조건이 관련되어 있는 비선형 문제들의 토폴로지 최적화를 가능하게 한다. (5) LSTC Dummy / Barrier Model LS-DYNA 개발사에서는 LS-DYNA 사용자의 비용 절감을 위해서 다양한 종류의 Dummy Model과 Barrier Model을 제공하고 있다. 이들 모델은 주기적으로 업데이트되어 기존 모델의 변경 사항을 반영하고 새로운 모델을 출시하고 있다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

  주요 CAE 소프트웨어 소개    ■ 개발 : eXstream Engineering, www.e-xstream.com ■ 자료 제공 : 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스, 1899-2920, https://blog.naver.com/hexagonmi Digimat(디지매트)은 복합재료 공급자 및 사용 업체들에게 최신의 비선형 멀티스케일 재료-구조 모델링 기법을 이용하여 정확한 재료의 물성 예측 및 구조해석을 돕는 솔루션이다.  Digimat의 복합재 모델링 기술은 Micro 단위의 재료 거동에 기초하여 기계적, 온도, 전기적 특성을 계산하여 정확한 거동을 예측하고, 제조 공정, 재료 설계 및 구조해석 사이의 격차를 해소할 수 있는 최적화된 솔루션을 제공한다. Digimat은 전세계의 여러 자동차, 항공, 소비재, 산업 장비, 재료공급 회사에서 사용되고 있다. Digimat은 공정 해석의 결과인 섬유 배향, 잔류 응력, 웰드라인, 공극 밀도를 사용하여 복합 재료의 정확한 비선형 성능을 계산하고 구조 해석 소프트웨어와의 연계 기능을 제공한다. Digimat 솔루션을 적용할 수 있는 해석의 예로 NVH, Stiffness, Failure, Crash, Fatigue, Creep이 있다. 1. Digimat 모듈 ■ Digimat-MF : 평균 균질화(Mean-Field Homogenization) 이론을 이용하여 복합재료의 비선형 거동을 예측, 구조해석 연계 물성으로 사용한다.(Stiffness, Failure, Creep, Fatigue, Conductivity) ■ Digimat-FE : 재료의 구성을 가상의 대표체적(RVE)에서 모델링하여 유한요소 해석을 통해 복합재료의 비선형 거동을 예측한다. ■ Digimat-MX : 글로벌, 국내 소재사의 재료 물성(Digimat MF data, 시험 data) DB가 약 3만 8,000여개 등록되어 있으며, 재료 공급사와 사용자 간의 물성 모델 교환을 통해 구조해석에 사용 지원, 리버스 엔지니어링 기능으로 시험 결과와 유사한 물성 모델링 최적화를 지원한다. ■ Digimat-CAE : 재료의 물성 모델(Digimat MF)과 매핑(Digimat MAP) 결과를 반영하여 구조 해석에서 사용할 수 있는 소재의 물성 인터페이스를 제공한다. ■ Digimat-MAP : 성형 해석(사출, 드레이핑 등) 결과(Fiber Orientation, Weldline, Residual stress 등), 3D Scan 결과를 구조해석 모델에 매핑 ■ Digimat-HC : Micro-mechanical 모델링 기법을 사용하여 Honeycomb Sandwich Panel Foam 설계(3&4 points 벤딩/전단 특성 분석) ■ Digimat-RP : Digimat Material database/Automapping/CAE-Injection, Structure 과정을 통합한 번들로 성형 해석과 구조 해석을 연계하는 하나된 GUI 형태 기능을 제공한다. ■ Digimat-VA : 연속섬유 강화 복합소재(CFRP)의 물성을 ASTM 규격의 시편 모델을 이용하여 유한요소 해석으로 가상 분석(A&B-basis 허용값, 복합소재 Laminate의 강성 및 강도 예측)  ■ Digimat-AM : 재료의 물성과 구조물의 형상, 프린터의 Tool path를 이용하여 FFF, FDM, SLS 적층 제조 방식의 3D Printing 시뮬레이션(변형, 기공, 잔류 응력, 온도 분포 등)   2. 주요 기능 ■ 복합 재료 모델에 대한 전체론적 접근 방식(재료, 물리학, CAE 기술) ■ 복합재료, 다상재료에 대한 거동의 평가 및 예측 ■ 평균 균질화(Mean-Field Homogenization), RVE 등의 기법으로 멀티스케일 재료 모델링 ■ 재료 모델의 저장, 검색 및 재료 공급자와 사용자 간의 안전한 모델 교환을 제공하는 재료 DB 제공 ■ 섬유 강화 플라스틱, 금속, 세라믹, 나노 및 샌드위치 패널을 포함한 광범위한 복합 재료 물성 모델링 지원 ■ 단일 또는 반복하중 정의로 재료 물성에 대한 가상 시험 기능 제공 ■ 소재의 선형/비선형, 파손, 크립, 피로, 온도 및 변형률(Strain rate) 거동 분석 ■ 주요 FEA 솔버와의 연동 지원 • Marc, MSC Nastran, Abaqus, ANSYS, LS-DYNA, PAM-CRASH, Optistruct, RADIOSS, SAMCEF 등 ■ 주요 공정 해석 소프트웨어 해석 결과 매핑 지원 • Moldflow, Moldex3D, ANIFORM, SIGMASOFT, 3D TIMON, MAGMA, VOLUME GRAPHICS 등   3. 적용 효과  ■ 재료 물성의 거동에 대한 이해와 최적화 수행이 가능하며, 제조공정 및 Micro-mechanics 특성을 고려한 정확한 구조해석 수행 ■ 다상 복합 재료 소재에 대한 효과적인 비선형 멀티스케일 물성 모델링 수행 ■ 제조 공정을 통해 제작된 구조물과 FEM 간의 격차를 줄여서 정확도 개선     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기